Retningsændring i immunforsvar:Røgelse omprogrammerer inflammatorisk enzym

Et forskerhold fra Friedrich Schiller University of Jena (Tyskland) og Louisiana State University har præciseret den molekylære mekanisme bag den antiinflammatoriske virkning af et naturprodukt fra røgelseharpiks. Enzymet 5-lipoxygenase spiller en nøglerolle, omprogrammering af det normalt proinflammatoriske enzym til et antiinflammatorisk protein.

Der var engang, de tre konger bragte dyrebare gaver til den nyfødte baby Jesus:såvel som guld og myrra, de havde også røgelse. "Selv i dag, røgelse er en værdifuld gave, "siger professor Oliver Werz fra Friedrich Schiller University, selvom han ikke rigtig tænker på den bibelske citat af røgelse. "Harpiksen ekstraheret fra barken af ​​røgelsestræet indeholder antiinflammatoriske stoffer, der gør den velegnet til behandling af sygdomme som astma, leddegigt eller neurodermatitis, blandt andre, "forklarer han.

Farmaceut Werz og hans team har undersøgt den antiinflammatoriske virkning af røgelseharpiks og dets komponenter i flere år. Nu, sammen med kolleger i USA, forskerne ved Jena -universitetet er lykkedes med at afdække den molekylære mekanisme af boswellinsyre, et stof, der er ansvarligt for den antiinflammatoriske virkning af røgelse. De præsenterer deres resultater i det aktuelle nummer af specialetidsskriftet Naturlig kemisk biologi .

Krystalstrukturanalyser afslører, hvor aktive stoffer er målrettet mod det inflammatoriske enzym

Enzymet 5-lipoxygenase spiller en central rolle i virkningen af ​​røgelse. "Det har været kendt i mere end 40 år, at dette enzym fremmer dannelsen af ​​leukotriener, en vigtig gruppe af inflammatoriske mediatorer i menneskekroppen, "forklarer Werz. Dog, i sit nuværende papir, forskergruppen har for første gang været i stand til at tydeliggøre og forestille krystalstrukturen af ​​dette centrale inflammatoriske enzym med bundne hæmmere. Billederne af krystalstrukturen tillader detaljerede undersøgelser af enzymet og dets interaktion med aktive stoffer, samt udvikling af nye antiinflammatoriske lægemidler.

Og det er præcis, hvad Werz og hans kolleger har gjort. Ud over zileuton, et antiinflammatorisk lægemiddel til behandling af astma, forskerne har kombineret enzymet med forskellige naturprodukter og analyseret krystalstrukturerne i de resulterende komplekser. Resultatet overraskede oprindeligt forskerne:Mens andre naturprodukter lægger direkte til enzymets aktive sted på lignende måde som zileuton, og hæmmer dermed dens funktion, boswellinsyre binder til et andet sted i enzymmolekylet, langt fra det aktive websted. "Imidlertid, denne binding fører til strukturelle ændringer i det aktive sted, og dette hæmmer også enzymaktiviteten, "siger Werz.

Dominoeffekt i enzymstrukturen

Derfor, disse strukturelle ændringer udløst af røgelse-komponenten har allerede en antiinflammatorisk virkning. "Men indflydelsen fra boswellinsyre går langt ud over dette, "siger Dr. Jana Gerstmeier. Farmaceut fra Werz's team er en af ​​undersøgelsens to hovedforfattere." Denne binding skaber en dominoeffekt, hvilket også forårsager en ændring i enzymets specificitet, "Siger Gerstmeier. I stedet for at katalysere syntesen af ​​proinflammatoriske leukotriener, 5-lipoxygenase producerer antiinflammatoriske stoffer under påvirkning af boswellinsyre. "Det betyder, i enkle vendinger, at røgelse-komponenten omprogrammerer det inflammatoriske enzym til et antiinflammatorisk enzym. "

Ifølge forfatterne af undersøgelsen, disse fund kan nu bruges på den ene side til at teste boswellinsyrerne fra røgelse i relevante sygdomsmodeller, og måske senere at udvikle dem som et lægemiddel til behandling af inflammatoriske sygdomme. På den anden side, takket være det nyopdagede bindingssted på 5-lipoxygenase, andre potentielle lægemidler kan udvikles og deres effektivitet som antiinflammatoriske midler testes i forsøg.