Учёные определили шаттл-белок для ядерного импорта факторов роста органов
Учёные из Национального центра кардиоваскулярных исследований (CNIC) открыли механизм ядерного импорта, критически важный для роста и развития органов. Управление этим механизмом имеет потенциал для контроля роста органов и регенерации.
Рост и регенерация органов требуют попадания в ядро клетки белков, активирующих необходимые для этих процессов гены. Учёные под руководством доктора Мигеля Анхеля дель Позо Барриосо определили механизм, контролирующий ядерный импорт таких белков в ответ на механические стимулы: гемодинамические силы кровотока, жёсткость опухоли или движения при ходьбе. Результаты опубликованы в Nature Communications.
Такие процессы, как развитие плода, регенерация тканей, сердечно-сосудистые заболевания и рак, генерируют механические сигналы, стимулирующие размножение клеток. Для этого необходимы специфические факторы, активируемые механическими сигналами и попадающие в ядро.
"Один из важнейших таких факторов — белок YAP", — пояснил доктор дель Позо Барриосо. Его ядерный импорт жёстко регулируется. Макромолекулы, подобные YAP, попадают в ядро через ядерные поры, связываясь с транспортным (шаттл-) белком.
В ответ на механические силы YAP "активируется и попадает в ядро, где включает гены, определяющие рост поражённого органа", — объяснил доктор Асьер Эчарри Агирре. "Более того, YAP мутирован при многих заболеваниях", — добавила первый автор Мария Гарсия.
Хотя YAP интенсивно изучается, его путь попадания в ядро и шаттл-белок были неизвестны. Учёные CNIC показали, что партнёром YAP является импортин-7, который связывает YAP и транспортирует его в ядро, индуцируя рост клеток и тканей.
Исследование также показало, что YAP монополизирует импортин-7, ограничивая доступ в ядро для других факторов. Таким образом, YAP не только контролирует гены роста, но и регулирует активность ядерного шаттла.
Учёные также определили новую мишень для фармакологической блокады ядерного импорта: снижение экспрессии импортина-7 в органах дрозофилы блокировало ядерный импорт YAP и предотвращало избыточный рост органов.
"Это открытие имеет большой клинический потенциал, — сказала Мария Гарсия, — поскольку прогрессирование атеросклероза, рака и фиброза частично обусловлено неконтролируемым ядерным импортом YAP".
Блокада связывания YAP с импортином-7 может предотвратить патологический ядерный импорт YAP и последующее заболевание. Исследование идентифицирует новую мишень для разработки препаратов против заболеваний с высокой социальной и экономической стоимостью.