Теряю чувство направления
«Когда мне пришла в голову эта идея, у меня действительно сильно заболела зубная боль, и у меня было под рукой немного ибупрофена», – объясняет Шутанг Тан, который в то время был постдоком в Институте науки и технологий (IST) в Австрии, работая в группе профессора. Джи?я Friml. «Я просто использовал таблетки из аптеки и принял то же количество, что и в моих предыдущих экспериментах с салициловой кислотой.
Затем я наблюдал действие ибупрофена на проростки арабидопсиса."Первичные корни растения были значительно короче, и вместо того, чтобы расти вниз, они скручивались вверх, неспособные реагировать на силу тяжести. Кроме того, у растений было меньше или совсем не было боковых корней.
Вместе с коллегами из IST Austria и шести других исследовательских институтов Шутанг Тан изучил влияние 20 различных обезболивающих на проростки арабидопсиса. «Мы обнаружили, что все протестированные нами обезболивающие, в том числе аспирин и ибупрофен, мешали току ауксина», – объясняет Тан. Растительный гормон ауксин необходим для всех процессов развития растения. Он особенно ответственен за способность растений вытягивать листья к солнцу, а корни к центру земли. Так называемые протеины PIN регулируют поток ауксина от одной клетки к другой, в зависимости от того, на какой стороне клетки они находятся.
Если белки PIN не находятся в нужном месте внутри клетки, поток ауксина нарушается, что приводит к неправильному развитию растения. Следовательно, обезболивающие, по-видимому, мешали локализации белков PIN.
Но на этом все не закончилось.
Сложная динамика внутри растительных клеток
Присмотревшись, ученые обнаружили, что эффект не ограничивается белками PIN, но что лекарства влияют на всю эндомембранную систему, подавляя перемещение и перенос веществ внутри клеток.
Обезболивающие нарушают динамику цитоскелета клеток, сети взаимосвязанных белков, которая, помимо прочего, придает клетке ее форму и участвует в поглощении внеклеточного материала. Вместе с группой Маркуса Гейслера из Университета Фрибурга, Швейцария, исследователи из IST Austria обнаружили, что одна группа обезболивающих, включая препараты меклофенамовой кислоты и флуфенамовой кислоты, напрямую нацелена на иммунофилин-подобный белок, называемый TWISTED DWARF1, для реализации этих физиологических показателей. и клеточная деятельность.
Кроме того, ученым удалось показать, что НПВП обладают такими же физиологическими и клеточными биологическими эффектами, что и ингибиторы транспорта ауксина – важные химические инструменты в клеточной биологии, которые препятствуют транспортировке ауксина. «Было бы очень интересно узнать, могут ли эти ингибиторы транспорта ауксина также использоваться в качестве обезболивающих у животных. Это один большой вопрос, на который нам еще предстоит ответить ", – заключает Тан.
Вместе с профессором IST Джи?Я Фримл, Шутанг Тан, который сейчас создает свою лабораторию в Университете науки и технологий Китая, хочет исследовать, какие дополнительные белки в растении становятся мишенью обезболивающих и какие пути они используют для этого.