Белок-«заправщик» в развитии рака

Клетки организма сильно различаются. Клетка печени не похожа на мышечную, и у каждой — своя функция. Это происходит потому, что клетки печени производят характерные для них белки, а мышечные клетки делают то же самое. Чертеж каждого человеческого белка хранится в генах, которые одинаковы в каждой клетке.

Чтобы клетки с одинаковым генетическим материалом могли производить разные белки, необходимы определенные белки-«помощники». Молекулы, ответственные за это, называются факторами транскрипции — они следят, чтобы считывались и транскрибировались только нужные гены для создания необходимых белков.

Вопрос о том, как функционируют факторы транскрипции, исследовал доктор Эльмар Вольф, руководитель исследовательской группы в Биоцентре Университета Юлиуса-Максимилиана в Вюрцбурге, и его команда. Недавно ученые сделали неожиданное наблюдение, и результаты их исследования опубликованы в Molecular Cell.

Апурва Балуапури, аспирантка доктора Вольфа, объясняет это наблюдение по аналогии: «Можно представить считывание генов как поездку на поезде. Клеточная машинерия, считывающая генетическую информацию, отправляется, как поезд, в начале гена. Только когда поезд успешно достигает конечного пункта назначения — конца гена — он может произвести соответствующий белок».

Заправщик и генератор сигнала

До недавнего времени ученые полагали, что факторы транскрипции контролируют, сколько «поездов» отправляется от начала гена, то есть действуют как светофор. Исследователи из группы Вольфа недавно обнаружили, что факторы транскрипции не только увеличивают количество поездов, покидающих станцию, но и обеспечивают, чтобы все поезда достигли конечного пункта и не застряли на полпути. Другая аспирантка, Юлия Хофштеттер, исследовала, как факторы транскрипции это делают. Она показала, что факторы транскрипции гарантируют, что отправляются только те поезда, у которых на самом деле есть все необходимое для поездки. «Можно сказать, что факторы транскрипции берут на себя роль заправщиков», — говорит Вольф.

Почему интересно, что факторы транскрипции действуют скорее как заправщик, чем как светофор? «С одной стороны, эти базовые молекулярно-механистические знания важны для понимания того, как возникают разные типы клеток в человеческом организме, — объясняет Вольф. — С другой стороны, не только нормальные клетки, такие как клетки печени и мышц, нуждаются в факторах транскрипции для выживания. Раковые клетки также используют факторы транскрипции для производства белков, которые им нужны для поддержания их роста и деления». Именно так фактор транскрипции MYC, над которым работают оба молодых исследователя, существенно способствует развитию большинства видов рака.

Эльмар Вольф и его команда теперь надеются, что лучшее понимание функции факторов транскрипции может показать, как подавить это ужасное заболевание. Или, как выразился Вольф: «Разве не было бы здорово, если бы мы могли обеспечить, чтобы раковые клетки больше не могли расти, потому что поезда застряли из-за нехватки топлива?»