Багато хронічних захворювань залежать від тих же ділянок ДНК, що і вуглеводні модифікації антитіл.
Білкові молекули - це ланцюжки амінокислот, які взаємодіють один з одним і з навколишнім розчином, так що в результаті амінокислотний ланцюжок згинається, скручується в спіраль, складається в складну товсту нитку або ж утворює клубок з різними виступами і кидинами. Отримана тривимірна форма специфічна для кожного виду білків, і свої функції вони виконують завдяки особливому тривимірному укладанню.
Але амінокислоти та їх 3D-форма - ще не все. Багато білків отримують модифікації - це можуть бути невеликі залишки фосфорної кислоти, а можуть бути великі молекули вуглеводів. Якщо до білка приєднується вуглевод, то такий білок називають глікопротеїном або протеогликаним. До білка вуглевод може або приєднатися сам, без сторонньої допомоги (і тоді говорять про реакцію глікування), або йому допомагає інший білок-фермент, і тоді відбувається реакція глікозилювання.
Вуглеводний навісок на білці, зрозуміло, змінює його властивості. В одних випадках вуглевод необхідний білку, щоб виконувати свої функції, в інших випадках гликований або глікозильований білок свідчить про якусь патологію. Наприклад, при підвищеному цукрі в крові до молекул гемоглобіну приєднується глюкоза - виходить гликований гемоглобін, і за рівнем гликованого гемоглобіну можна оцінити, наскільки сильно у діабетика рівень цукру в крові зазвичай перевищує норму. З іншого боку, модифікуючі вуглеводи потрібні білкам імуноглобулінам, які взаємодіють з бактеріями, вірусами, раковими клітинами тощо і які допомагають імунній системі ліквідувати небезпеку. Але залежно від того, як саме імуноглобулін модифікований вуглеводом, сигнал від імуноглобуліну може або запустити запалення, або, навпаки, придушити його.
Неправильні вуглеводні модифікації імуноглобулінів типу G можна спостерігати при різних захворюваннях. Дослідники з Інституту цитології і генетики Сибірського відділення (ФІЦ ІДВГ СО) РАН і Новосибірського державного університету разом з колегами з Університету Единбурга і ще цілого ряду наукових центрів Великобританії, Хорватії США та інших країн вирішили зрозуміти, чи залежить приєднання вуглеводів до антитіл IgG від генів. Для цього імуноглобулінові вуглеводи-глікани проаналізували більш ніж у 8 тис. жителів різних європейських країн.
Інформацію про гліканах зіставили з генетичними даними, і в результаті в ДНК знайшлося 33 ділянки, які так чи інакше впливають на те, як вуглеводи сідатимуть на IgG. Вдалося також показати, що є генетичні мутації, які одночасно впливають на «цукрові» модифікації IgG і на ризик розвитку різних захворювань, таких, як хронічне запалення шлунково-кишкового тракту, ревматоїдний артрит, біліарний цироз печінки, астма і хвороба Паркінсона. Детально результати досліджень опубліковані в Science Advances.
Нові дані допомагають зрозуміти, як і чому вуглеводи-гликани на антитілах змінюються при різних захворюваннях - що, в свою чергу, допоможе в перспективі створити нові, більш ефективні методи діагностики та терапії.
За матеріалами прес-служби ФІЦ ІДВГ СО РАН.