Новый цитоплазматический механизм действия белков, связанных с неврологическими заболеваниями и раком

Исследователи из Медицинского центра UT Southwestern обнаружили вторую функцию для класса РНК-связывающих белков, что дает новое понимание неврологических заболеваний и состояний, связанных с этими белками, таких как аутизм, эпилепсия и некоторые виды рака.

Исследование, опубликованное в Developmental Cell, показывает, что белки Rbfox регулируют трансляцию матричной РНК (mRNA) в белки. Используя плодовую мушку Drosophila в качестве модели, ученые продемонстрировали, что белок Rbfox1, в частности, выполняет эту регуляторную роль.

Ранее было известно, что белки Rbfox1 играют ключевую роль в сплайсинге кодирующих участков генов (экзонов) для формирования mRNA, которая затем транслируется в белки. Сплайсинг в основном происходит в ядре клеток, где и находится большинство белков Rbfox1. Однако существуют также варианты белков Rbfox1, обнаруженные в цитоплазме — части клетки вне ядра, — и их функция оставалась непонятной.

«Мы обнаружили, что цитоплазматический Rbfox1 подавляет производство специфических белков», — сказал старший автор исследования доктор Майкл Бушчак.

Ведущий автор исследования, аспирант Арнальдо Каррейра-Росарио, обнаружил, что Rbfox1 связывается со специфическими элементами на концах молекул mRNA, предотвращая трансляцию этих mRNA в белки. Если белки Rbfox1 теряются и mRNA больше не подавляется, это может привести к аномальному росту клеток или раку.

Исследователи выяснили, что цитоплазматические формы Rbfox1 необходимы для развития половых клеток у Drosophila. «Без этого белка половые клетки блокируются на очень специфической стадии дифференцировки и просто остаются там. Они не могут дифференцироваться в зрелые яйцеклетки», — пояснил доктор Бушчак.

Этот блок приводит к стерильности у самок Drosophila и, в других контекстах, может вызывать неконтролируемую пролиферацию клеток, лежащую в основе рака.

Работа соавтора доктора Мани Рамасвами указывает на связь между вновь выявленной функцией белков Rbfox1 и развитием и функцией нейронов, что может иметь важные последствия для ряда неврологических расстройств, связанных с нарушением работы Rbfox1.

«Идея в том, что потеря Rbfox1 вызывает заболевание, нарушая экспрессию белка, а не сплайсинг РНК», — сказал доктор Бушчак. «Если эта интерпретация верна, то это имеет значение для разработки терапевтических подходов к лечению соответствующего заболевания».