Приблизно кожна із 10 000 немовлят народжується із вродженим метаболічним захворюванням, яке називається фенілкетонурія або ФКУ, що заважає вашому організму нормально метаболізуватися фенілаланін, амінокислота, яка, накопичившись у великій кількості, токсична для центральної нервової системи, тому діти, які страждають нею, мають проблеми у своєму неврологічному та психосоціальному розвитку, що погіршує якість їхнього життя та становить значний соціальний тягар.
Нове дослідження, в якому брали участь вчені з Вищої ради з наукових досліджень (CSIC), і яке було опубліковане в Трудах Національної академії наук (PNAS), дозволило описати атомна структура гідроксилів фенілаланінуa або PAH, фермент печінки, який відповідає за усунення надлишку фенілаланіну з раціону, і порушення функції якого є причиною фенілкетонурії.
Регуляція фенілаланіну - складний процес
Регуляція ферменту PAH вимагає складного механізму, оскільки для його усунення необхідна активність під час прийому їжі, щоб усунути надлишок фенілаланії, тоді як між прийомами їжі він повинен бути трохи активним, оскільки в ті часи не потрібно елімінувати амінокислоту . Для цього ПАУ зв'язується з ВН4, який є важливою молекулою ферментативна реакція, але це також стабілізує складну структуру ферменту і знижує його активність, коли не потрібно елімінувати амінокислоту.
Якщо накопичується занадто багато фенілаланіну, відбувається пошкодження мозку, але якщо рівень цієї амінокислоти занадто низький, організм відчуває труднощі з виробленням білків.
Зараз міжнародна група дослідників виявила молекулярну основу цього механізму регулювання. І саме це, як заявив Хуан Антоніо Ермосо з Інституту фізичної хімії Рокасолано, який керував роботою разом із вченими Бергенського університету (Норвегія), якщо накопичується занадто багато амінокислот, це спричиняє пошкодження мозку, але якщо занадто мало, щоб організм мав проблеми з виробленням білка.
Вчений пояснив, що за допомогою рентгенівської кристалографії та електронної мікроскопії вони отримали тривимірні структури ферменту ПАУ як окремо, так і в комплексі з ВН4, і, таким чином, змогли виявити механізм, за допомогою якого цей фермент регулює свою активність залежно від рівня фенілаланіну. .
Поки що, додає фахівець, стабілізуюча здатність молекули BH4 є єдиною альтернатива лікування фенілкетонурії, і він ефективний приблизно у 25% постраждалих, але отриманий у ході дослідження структурний та функціональний аналіз ФКУ допоможе зрозуміти нормальне функціонування цього ферменту та сприятиме розробці нових методів лікування захворювання, які є більш ефективними.