Обнаружен новый механизм генного контроля, связанный с развитием рака
Группа исследователей во главе с Джоан Массагэ из Онкологического центра Мемориал Слоан Кеттеринг в Нью-Йорке и Марией Мациас из Института исследований в области биомедицины в Барселоне, обнаружила сложный механизм, посредством которого некоторые жизненно важные белки под названием Smads регулируют активность генов, связанных с развитием рака. Результатом трехлетней напряженной работы по исследованию жизненного цикла данного белка, является открытие процесса, который обеспечивает гибель этого белка после завершения им своей миссии. Исследование было опубликовано в журнале «Genes & Development» (Гены и Развитие).
В процессе передачи потока сигналов TGF-beta/Smad, гормоны TGF-бета и BMP передают информацию белку Smad в клеточное ядро с той целью, чтобы эта молекула остановила деление клеток и обеспечила правильный и скоординированный рост тканей. Несмотря на то, что сигнальный путь TGF-beta/Smad известен уже более двадцати лет, до сих пор было неясно, как Smads контролировал активность этих важных генов. «У нас было несколько частей пазла, которые нам не удавалось сложить», — говорит Мациас.
Более ранние исследования, выполненные в лаборатории Джоан Массагэ, установили, что Smads подвергаются фосфорилированию (тип химического изменения) в малоизученной части белка. С помощью биофизических и биохимических подходов исследователи обнаружили, что эти модификации возникают не спонтанно, а в определенное время и определенном виде. «Сначала, в процессе фосфорилирования некоторые белки связываются с Smads, чтобы контролировать активность целевых генов, а затем происходит связывание белков, что приводит к разрушению Smad, как только этот белок выполнил свою миссию. Таким образом клетки предотвращают возникновение фатальных ошибок», — объясняет Мациас.
Определив последовательность этих событий во времени, ученые применили методы клеточной и структурной биологии — установление положения атома в белках Smad и других связанных с ними активизирующих и деструктирующих белках, — с целью подтверждения ранее обнаруженных результатов. «Мы смогли расшифровать специфичность связывания между Smad и другими белками и обнаружить секретный код, который используют эти белки для получения информации».
Каким образом эти белки помогают клеткам опухоли? Массагэ объясняет: «Подобный поток сигналов напоминает работу полицейских. Клетки опухоли являются правонарушителями, незаконно проникающими в эти сигнальные пути и использующие их для собственных нужд, чтобы расти и распространиться. В норме эти сигнальные пути вовлечены в основные процессы клетки, но после их мутации могут появиться такие заболевания, как рак, хроническое воспаление, эмфизема и врожденные патологии. Результаты текущего исследования следует рассматривать в качестве фундамента, на основе которого будут разрабатываться новые стратегии лечения рака и других заболеваний».
Источник: medicaldaily.com
Перевод: Vitaminov.net
