Исследование митоза выявило потенциальную мишень для терапии рака

Структурные биологи показали, что ключевой этап клеточного деления зависит от уникального взаимодействия специфических белков, включая белок Ki-67, тесно связанный с раком. Детальная характеристика этого взаимодействия может стать мишенью для разработки новой терапии.

Исследователи обнаружили, что на стадии анафазы, когда хромосомы расходятся, белок Ki-67 доставляет к хромосомам белок PP1. Ki-67 активно экспрессируется на всех стадиях митоза и широко используется в онкологии как прогностический маркер прогрессии рака.

Учёные из Университета Брауна и других институтов выяснили, как именно Ki-67, а также белок RepoMan, взаимодействуют с PP1. Оказалось, что они связываются с PP1 очень прочно и уникальным образом, не характерным для других регуляторов PP1 (которых в организме более 200).

• Методы: Для атомарного разрешения (до 1.3 Å) взаимодействия использовали ЯМР (NMR) и рентгеновскую кристаллографию (XRD).
• Результаты: RepoMan и Ki-67 связываются с PP1, образуя уникальную структуру типа "шпильки" на его поверхности. Была идентифицирована новая область связывания, специфичная только для этих двух белков.
• Специфичность: В анафазе RepoMan и Ki-67 избирательно связываются с конкретной изоформой PP1 — PP1-гамма. Эта селективность зависит всего от одной аминокислоты в положении 20 белка PP1.
• Подтверждение: Предпочтение к PP1-гамма и критическая роль аминокислоты в позиции 20 были подтверждены в исследованиях на живых клетках.

Точная роль PP1-гамма, Ki-67 и RepoMan в раке пока неизвестна. Однако теперь, когда известно уникальное строение их интерфейса взаимодействия, открывается возможность целенаправленно нарушить эту связь и изучить последствия для раковых клеток.

Вывод: Уникальное взаимодействие Ki-67/RepoMan с PP1-гамма, охарактеризованное с атомарной точностью, представляет собой новую потенциальную мишень для разработки таргетной терапии рака.