Znanstvenici su konačno uspjeli odgonetnuti misterij djelovanja drevnog kineskog biljnog lijeka koji se već tisućama godina koristi za ublažavanje groznica povezanih s malarijom.
Prema izviješću predstavljenom u novom broju časopisa Nature, međunarodni je tim utvrdio mehanizam djelovanja biljke Chang Shan na temelju snimaka visoke rezolucije koje otkrivaju atomsku strukturu njezinog aktivnog sastojka. Znanstvenici već duže znaju da taj dvoglavi spoj poznat kao halofuginon može potisnuti dijelove obrambenog sustava, međutim, do sada nitko nije imao pojma na koji način to čini.
Nove snimke pokazuju da halofuginon blokira pogon molekularnog stroja koji obavlja tzv. aminoacilaciju, ključni biološki proces koji omogućuje organizmima stvaranje proteina neophodnih za život. Biljka Chang Shan, koja je također poznata kao Dichroa febrifuga Lour vjerojatno pomaže kod malarije jer njezine kemikalije slične halofuginonu ulaze u krv oboljelih, ondje blokiraju iste procese u parazitima i ubijaju ih.
Znanstvenici u posljednje vrijeme testiraju mogućnost liječenja raka halofuginonom, međutim, snimke molekule u visokoj rezoluciji pokazuju da bi ona također mogla biti korisna u liječenju brojnih drugih bolesti poput autoimunih.
Aminoacilacija je važan korak u sintezi proteina koji nastaju ekspresijom gena. Prilikom ekspresije gena prvo se očitava njihova sekvenca u DNK i prepisuje se u sličnu molekulu RNK. RNK se potom prevodi u proteine koji su kemijski različiti od RNK i DNK, ali se sastoje od lanaca aminokiselina nanizanih prema kodu koji određuje DNK. Za ovaj proces prevođenja neophodne su molekule poznate kao prijenosne RNK ili kraće tRNK. One nižu aminokiseline u lanac proteina poput bisera na konac. No da bi tRNK pomaknule određenu aminokiselinu, prvo je moraju uhvatiti. Aminoacilacija je biološki proces u kojem se aminokiseline povezuju s tRNK. Za ovo povezivanje odgovorna je vrsta enzima koji se zovu aminoacil-tRNK sintetaze. U cijelom tom procesu sudjeluje i četvrta molekula ATP koja služi kao molekularno gorivo.
Paul Schimmel, iz Instituta Skaggs za kemijsku biologiju i Huihao Zhou u svojem su istraživanju otkrili da halofuginon djeluje na aminoacil-tRNK sintetaze tako što blokira aktivnu stranu enzima na koju se s jedne strane vezuje tRNK, a s druge aminokiselina. Schimmel kaže kako je vrlo zanimljivo da je ATP također neophodna za povezivanje halofuginona.
‘Ovo je fantastičan primjer u kojem supstrat enzima (ATP) hvata inhibitor istog enzima i tako nastaje spoj enzima, supstrata i inhibitora’, rekao je Schimmel.
