Механизм действия и структура перфорина



В человеческом организме перфорин закодирован геном PRF1. Молекулы перфорина вырабатываются лимфоцитами. Они проникают в цитоплазматические мембраны клеток-мишеней, соединяются друг с другом и разрушают дефектные клетки. Для изучения механизма действия перфорина ученые из Великобритании и Австралии использовали электронные микроскопы.


Первые наблюдения, которые позволили сделать вывод о том, что иммунная система способна «проделывать отверстия в клетках-мишенях», были сделаны лауреатом Нобелевской премии ученым Жюлем Борде (Jules Bordet) около 110 лет назад, Однако пришлось ждать достижений структурной молекулярной биологии, чтобы увидеть, как именно это происходит.

В результате исследований они установили, что перфорин является мощным оружием в арсенале иммунной системы, при помощи которого она справляется с тысячами дефектных клеток, образующихся в организме в течение жизни. Профессор Джеймс Виссток, руководитель проекта, назвал перфорин «оружием организма, используемым для очищения и смерти». Этот белок осуществляет функцию, «просверливая» отверстия в клетках, которые были захвачены вирусами или переродились в раковые. В отверстия попадают токсичные протеолитические ферменты и вызывают гибель клеток.

Структура перфорина была установлена путем объединения данных об отдельной молекуле белка, визуализированной на синхротроне. Другое интересное открытие группы ученых состоит в том, что основные составляющие молекул перфорина очень похожи на токсины бактерий, вызывающих такие болезни, как листериоз, сибирская язва и стрептококкозы. На основании открытия был сделан вывод о том, что подобная структура молекулы существует около 2-х миллиардов лет.

«Побочные действия» перфорина



Если перфорин не выполняет работу должным образом, организм не сможет бороться с зараженными и мутировавшими клетками. Путем экспериментов на мышах были получены доказательства, что дефектный белок становится причиной развития онкологических болезней, том числе лейкемии.

Перфорин может играть роль «преступника», когда клетки организма несут ошибочную метку для уничтожения (при аутоиммунных заболеваниях, при отторжении тканей после трансплантации костного мозга). Поэтому ученые в настоящее время изучают пути более эффективной защиты от онкологических заболеваний и лечения инфекций с помощью усиления действия перфорина, а также работают над созданием его ингибиторов (блокаторов) с целью борьбы с отторжением тканей.