Неконтролируемая молекула вызывает редкий рак печени

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего раскрыли механизм, с помощью которого сигнальная молекула циклический АМФ (cAMP) регулируется в клетках. Они обнаружили, что неконтролируемый выброс cAMP может приводить к редкому типу рака печени — фиброламеллярной карциноме (FLC).

Метод исследования

Учёные под руководством профессоров Сьюзан Тейлор и Цзинь Чжан создали флуоресцентные зонды, комбинируя технологию редактирования генов CRISPR и биосенсоры. Это позволило в реальном времени наблюдать за cAMP внутри живых клеток.

Ключевое открытие

Было обнаружено, что основной белок, связывающий cAMP, способен формировать в клетках мембранонезависимые органеллы (без "стенок") — процесс, аналогичный образованию капель масла в воде.

• cAMP динамично накапливается внутри этих структур.
• Эти органеллы, занимая менее 1% от общего объёма клетки, могут поглощать до 99% всего клеточного cAMP.
• Когда эти структуры разрушаются, cAMP "затопляет" клетку, что приводит к неконтролируемому росту клеток — признаку рака.

Связь с раком печени (FLC)

У большинства пациентов с FLC есть мутация, при которой белок, регулируемый cAMP, сливается с несвязанным белком.

• Исследование показало, что этот гибридный онкобелк нарушает работу cAMP-содержащих мембранонезависимых органелл.
• Это высвобождает cAMP, что и запускает неконтролируемый рост нормальных клеток печени, приводя к образованию опухоли.

Значение и перспективы

• Открытие даёт долгожданный ответ на загадку пространственно-временной регуляции cAMP в клетке.
• Поскольку cAMP-содержащие органеллы найдены также в клетках мозга, сердца и поджелудочной железы, команда изучает их функции в этих тканях.
• Будущие исследования будут направлены на понимание молекулярной основы того, как неконтролируемый cAMP приводит к раку, и изучение состава подобных органелл.

Исследование опубликовано 25 августа 2020 года в журнале Cell.