Ученые выяснили, что сборка рибосом критична для регенерации стволовых клеток

Исследователи из Детской больницы Филадельфии (CHOP) определили гены, ответственные за регенерацию гемопоэтических стволовых клеток (HSC) через процесс сборки рибосом — клеточных "фабрик", которые переводят mRNA последовательности в аминокислотные цепочки. Результаты, опубликованные в Cell Stem Cell, подчеркивают важность правильной сборки рибосом для регенерации стволовых клеток и указывают на возможные мишени для терапии рибосомопатий — детских заболеваний, ведущих к костномозговой недостаточности (BMF).

"Хотя предыдущие исследования показали, что мутации, влияющие на сборку рибосом, связаны с заболеваниями человека, затрагивающими дисфункцию костного мозга, то, как регулируется сборка рибосом в гемопоэтических стволовых клетках и как она способствует болезни, было плохо изучено", — сказал Вэй Тонг, доктор философии, старший автор статьи. "Это исследование выявило механизм, который предотвращает правильную сборку рибосом у млекопитающих, приводя к недостаточности гемопоэтических стволовых клеток".

Рибосомопатии — это группа наследственных синдромов BMF с нарушенной функцией рибосом. У пациентов с рибосомопатиями наблюдается дефицит HSC, а также повышенный риск развития лейкемии и рака. Синдром Швахмана-Даймонда (SDS) — пример синдрома BMF, связанного с дисфункцией рибосом из-за мутаций в факторах сборки рибосом.

Работая на мышиной модели, исследователи выявили ключевую роль E3 убиквитинлигазы HectD1 в регуляции функции HSC через сборку рибосом и трансляцию белков. Сборка рибосом включает объединение большой и малой субъединиц. В этом процессе помогают факторы сборки, включая ZNF622 в большой субъединице. В HSC в условиях стресса (например, воспаления) HectD1 помечает ZNF622 на деградацию, что позволяет произойти сборке рибосом. Однако в клетках, лишенных гена Hectd1, ZNF622 накапливается, что препятствует соединению субъединиц.

Исследователи также обнаружили, что нокаут гена Znf622 в HSC с дефицитом Hectd1 восстанавливает способность субъединиц правильно соединяться, что приводит к восстановлению синтеза белка и продукции HSC.

"Эти результаты не только подчеркивают связь между деградацией белков, сборкой рибосом и продукцией стволовых клеток, но также раскрывают потенциал подавления Znf622 для восстановления нормальной функции костного мозга, что критически важно для развития ребенка", — отметил Тонг.