16.06.2019
PL EN
24.03.2019 aktualizacja 25.03.2019

Aktywny enzym zaświeci cząsteczkę

Fot. Fotolia Fot. Fotolia

Cząsteczkę, która świeci podczas aktywności enzymu opracowała dr Paulina Kasperkiewicz-Wasilewska z Politechniki Wrocławskiej. Dokładnie poznane enzymy będzie można wykorzystać do badań nad szybkimi testami diagnozującymi nowotwory lub nad terapiami celowanymi.

JAK PODEJRZEĆ ENZYM?

Nie jest łatwo zobaczyć enzym i przyłapać go "na gorącym uczynku", czyli wtedy, kiedy jest aktywny. Dr Paulina Kasperkiewicz musiała najpierw uzyskać cząsteczki, które pozwalają jej na podglądanie enzymów. Cząsteczki te zaczynają świecić w momencie, kiedy enzym się pojawia i działa.

Chemiczka z Politechniki Wrocławskiej tłumaczy, że enzymy zwane proteazami serynowymi bronią organizm przed patogenami, a dodatkowo uczestniczą w eliminacji komórek nowotworowych. Nadaktywne mogą jednak pogłębiać dolegliwości w chorobach autoimmunologicznych, dlatego tak ważna jest równowaga w ilości tych enzymów w organizmie. Za tę równowagę odpowiedzialne są endogenne inhibitory. Te cząsteczki hamują aktywność enzymu gdy jest go za dużo i "pilnują", żeby nie prowadził on do zniszczeń.

Badaczka utworzyła cząsteczkę, która pozwala podglądać takie enzymy w działaniu. Przyznaje, że kiedy po raz pierwszy zobaczyła, że jej się udało i że cząsteczka świeci pod mikroskopem, niemal rozpłakała się ze szczęścia.

Dr Paulina Kasperkiewicz najpierw chciała zobaczyć, jak zachowują się enzymy i jakie pełnią funkcje w zdrowych komórkach. W kolejnych krokach porówna aktywność tych enzymów w zdrowych i chorych komórkach. Badania przeprowadzi we współpracy z uniwersytetami medycznymi we Wrocławiu i Łodzi.

"W przyszłości ta wiedza może przełożyć się na poprawę diagnostyki i być może terapii celowanej np. chorób nowotworowych" – tłumaczy chemiczka.

NOŻYCZKI WCALE NIE SZALONE

"Enzymy mają swoje substraty, to jest takie ich pożywienie. Enzymy działają na te substraty podobnie jak nożyczki, które są w stanie przeciąć jakiś łańcuch na mniejsze części. Przecięcie tego łańcucha aktywuje wiele procesów w organizmie" - opowiada dr Kasperkiewicz.

Dotychczasowe narzędzia, jakich naukowcy używali żeby podglądać tego typu enzymy, tzw. przeciwciała, tak naprawdę nie sprawdzały, czy enzym działa. Dawały sygnał nawet wtedy, gdy enzym był nieaktywny, czyli nie przecinał łańcucha. Badaczka postanowiła znaleźć takie cząsteczki fluorescencyjne, które zaświecą się dopiero w momencie, kiedy połączą się z aktywnym enzymem.

Cząsteczki, które uzyskała wraz z dwójką młodych naukowców mgr. inż. Sonią Kołt oraz mgr inż. Tomaszem Janiszewskim, są takim właśnie łańcuchem, który po przecięciu przez enzym się świeci. "Dzięki temu możemy obserwować miejsce w komórce, w którym znajduje się aktywny enzym" - wyjaśnia badaczka.

Dr Kasperkiewicz opublikowała w JACS artykuł o cząsteczkach, które łączą się z proteazami serynowymi w neutrofilach. Jej kolejna publikacja będzie dotyczyła wyników pracy nad granzymami, czyli enzymami które są transportowane do komórki przeznaczonej do zniszczenia, np. nowotworowej.

Paulina Kasperkiewicz jest jedną z ambasadorek programu #JestemStartowcem (https://start.fnp.org.pl ), w którym Fundacja na rzecz Nauki Polskiej zbiera fundusze dla młodych naukowców od prywatnych darczyńców, m.in. z 1 proc. podatku dochodowego.

Badaczka wspomina, że wsparcie finansowe u progu kariery naukowej bardzo przydało jej się podczas pierwszego wyjazdu na staż do Kalifornii, gdzie ceny były wysokie. Po obronie doktoratu badaczka wyjechała na prawie dwuletni staż do Stanów Zjednoczonych. Po powrocie (grant HOMING) otrzymała prestiżowe stypendium L`Oréal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki.

PAP - Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk

kol/ ekr/

Copyright © Fundacja PAP 2019