Около едно на 10 000 бебета се ражда с вродено метаболитно заболяване, наречено фенилкетонурия или PKU, което пречи на тялото ви да се метаболизира правилно фенилаланин, аминокиселина, която, ако се натрупва в голямо количество, е токсична за централната нервна система, така че децата, които страдат от нея, имат проблеми в неврологичното и психосоциалното си развитие, което влошава качеството им на живот и представлява значителна социална тежест.
Ново проучване, в което са участвали учени от Висшия съвет за научни изследвания (CSIC) и което е публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), даде възможност да се опише атомна структура на фенилаланин хидроксилаa или PAH, чернодробен ензим, който е отговорен за елиминирането на излишния фенилаланин от диетата и чиято дисфункция е причина за фенилкетонурия.
Регулирането на фенилаланин, сложен процес
Регулирането на ензима PAH изисква сложен механизъм, тъй като е необходимо неговата активност да се увеличи по време на приема на храна, за да се елиминира излишната фенилалания, докато между храненията той трябва да бъде леко активен, тъй като в тези моменти не е необходимо да се елиминира аминокиселината . За да се постигне това, PAH се свързва с BH4, който е основна молекула за ензимна реакция, но това също стабилизира сложната структура на ензима и намалява неговата активност, когато не е необходимо да се елиминира аминокиселината.
Ако натрупате твърде много фенилаланин, настъпва мозъчно увреждане, но ако нивата на тази аминокиселина са твърде ниски, тялото има затруднения с производството на протеини.
Международният екип от изследователи вече е открил молекулярната основа на този регулаторен механизъм. И то е, че тъй като Хуан Антонио Хермосо от Института по физическа химия Рокасолано ръководи работата заедно с учени от университета в Берген (Норвегия), ако се натрупа твърде много аминокиселина, това причинява увреждане на мозъка, но ако има твърде малко за организма имат проблеми с производството на протеин.
Ученият обясни, че с помощта на рентгенова кристалография и електронна микроскопия те са получили триизмерните структури на ензима PAH самостоятелно и в комплекс с BH4 и по този начин са успели да открият механизма, чрез който този ензим регулира своята активност в зависимост от нивата на фенилаланин .
Засега, добавя експертът, стабилизиращият капацитет на молекулата BH4 е единственият алтернатива на лечение на фенилкетонурия, и е ефективен при около 25% от засегнатите, но структурният и функционален анализ на PKU, получен в проучването, ще помогне да се разбере нормалното функциониране на този ензим и ще допринесе за разработването на нови лечения срещу заболяването, които са по-ефективни.