Как белок освобождается, вызывая смертельные формы рака
Перспективы улучшения лечения некоторых из самых смертоносных форм рака стали ближе благодаря открытию, сделанному под руководством Калифорнийского университета в Ирвайне. Исследователи выяснили, как активируется определенный белок в опухолевых клетках. Это открытие может в конечном итоге привести к возможным методам терапии особенно опасных меланомы и аденокарциномы поджелудочной железы, а также самого распространенного типа рака мозга у детей и рака кожи у взрослых. Статья с описанием проекта опубликована в Life Science Alliance.
Открытие касается белка GLI1, который важен для развития клеток, но также был обнаружен в активном состоянии при различных раковых заболеваниях. Обычно GLI1 активируется сигнальным путем Hedgehog (HH). Однако ученым уже около десяти лет известно, что кросс-ток (взаимодействие) между путями HH и митоген-активируемой протеинкиназы (MAPK) играет роль в развитии рака.
«В некоторых случаях белки одного пути могут активировать белки другого», — пояснила ведущий автор А. Джейн Бардуэлл. «Это сложная система. Мы хотели понять молекулярный механизм, который приводит к активации GLI1 белками пути MAPK».
В норме GLI1 прочно связывается с белком SUFU. Этот белок подавляет GLI1, не позволяя ему проникать в ядра клеток и включать гены. Ученые исследовали семь сайтов на белке GLI1, которые могут быть фосфорилированы, то есть на них может быть перенесена фосфатная группа.
«Мы определили три сайта, которые могут быть фосфорилированы и участвуют в ослаблении связи между GLI1 и SUFU», — сказал Ли Бардуэлл, профессор кафедры биологии развития и клеточной биологии, в лаборатории которого проводился проект. «Этот процесс активирует GLI1, позволяя ему проникать в ядро клеток, где он может вызывать неконтролируемый рост, приводящий к раку».
Он отметил, что фосфорилирование всех трех сайтов вызывает значительно более высокий уровень «побега» GLI1 от SUFU, чем если фосфатные группы получают только один или даже два из них.
Это открытие — значительный шаг к более эффективному и персонализированному лечению рака. «Если мы сможем точно понять, что происходит при определенном раке или конкретной опухоли, появится возможность разработать препарат, специфичный для конкретной опухоли или отдельного пациента», — сказал Бардуэлл. «Это позволит лечить эти заболевания без токсичности базовой химиотерапии». Кроме того, многие опухоли одного и того же типа рака имеют разные мутации у разных людей. В конечном итоге может стать возможным скрининг опухолей для разработки наилучшего подхода в каждом случае.
Исследование проводилось в сотрудничестве с кафедрой микробиологии и молекулярной генетики Школы медицины UCI и кафедрой дерматологии Школы медицины Стэнфордского университета.