Найден ответ на вопрос, как плутоний попадает в клетки
Многие годы как мы знаем, что при случайном попадании плутония в организм, искусственно полученный радиоактивный металл не выводится из него в течение долгого времени, но сейчас у исследователей не было идеи на счет того, как он абсорбируется организмом. Исследователи из америки нашли, как клетки «усваивают» плутоний, частично подтвердив высказанную ранее догадку.
Марк Йенсен (Mark Jensen) из Аргоннской Национальной лаборатории показали, что плутоний пользуется чужим транспортным средством – молекулярной машиной, предназначенной для доставки железа в клетки млекопитающих – транспортного белка трансферрина.
Сара Хит (Sarah Heath), химик из Университета Манчестера отмечает, что распознавание белком, переносящим железо, более массивного плутония может показаться немыслимой лишь с первого взора – в действительности реакционная свойство обоих металлов достаточно близка, к примеру и ионы плутония и ионы железа характеризуются однообразной плотностью заряда.
Рис. 1. Пространственное строение комплексов металл-трансферрин. (Рисунок из Nature Chem. Biol., 2011, doi: 10.1038/nchembio.594).
Исследователи из группы Йенсена решили изучить, как живые организмы смогут различить ионы металлов. Для этого они постарались «одурачить» рецептор трансферрина и вынудить его связаться с плутонийсодержащим трасферрином, но, не смотря на то, что плутоний и мог заместить железо, образовав комплекс с транспортным белком, было найдено, что рецептором связывается только одна форма комплекса трансферрин-плутоний. Как отмечает Йенсен, как раз в тот момент исследователи поняли, что результаты ранее совершённых фундаментальных изучений, посвященных распознаванию данной пары ионов белками, должны быть в значительной мере скорректированы.
В большинстве случаев трансферрин образует комплекс, в состав которого входит два иона железа, один из которых связан с С-концевым аминокислотынм остатком, а второй – с N-концевым. Но, в случае если с обоими финишами трансферрина оказываются связанными ионы более объемного плутония, трансферрин так существенно изменяет собственную конформацию, что уже не имеет возможности распознаваться рецептором трасферрина. Посредством синхротронной рентгеновской флуоресцентной спектроскопии исследователи продемонстрировали, что комплекс состава трансферрин : 2Pu не имеет возможности абсорбироваться клетками.
Предстоящее изучение продемонстрировало, что в клетки может попадать лишь комплекс, в котором трансферрин связан с плутонием за счет С-концевого аминокислотного остатка и с железом – за счет N-концевого остатка. Так, не смотря на то, что плутоний и «арендует» молекулярные автомобили для доставки железа в клетки, данный элемент не имеет возможности попасть в организм без помощи железа.
Исследователи из группы Йенсена кроме этого нашли последовательность молекулярных мишеней, блокировка которых разрешит не допустить попадание плутония в организм .