Открытие в регуляции роста клеток может помочь в борьбе с раком

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) обнаружили ранее неизвестные механизмы контроля над делением клеток. Это открытие может привести к новым методам борьбы с раком.

Сложные молекулярные машины, состоящие из множества белков, управляют ключевыми этапами клеточного цикла, такими как репликация ДНК и разделение хромосом. В исследовании, опубликованном 10 октября 2013 года в журнале Molecular Cell, учёные под руководством молекулярного биолога Давиде Руджеро и вычислительного биолога Барри Тейлора обнаружили, что целые наборы белков, работающих вместе, производятся одновременно. Эта координация происходит не на этапе транскрипции генов в матричную РНК (mRNA), а позже — на этапе трансляции в рибосомах, где mRNA используется для синтеза белков.

«Мы обнаружили, что эти белки регулируются специфично и исключительно точно во время клеточного цикла», — заявил Руджеро. Нарушение этой регуляции ведёт к хаосу в клетке и часто связано с болезнями, включая рак.

Исследователи изучили трансляцию на классических фазах цикла:

• G1-фаза: рост клетки и синтез белков перед репликацией ДНК.
• S-фаза: репликация ДНК.
• G2-фаза: подготовка к делению.

С помощью метода рибосомного профилирования и вычислительных алгоритмов учёные провели полногеномный анализ и обнаружили, что разные группы белков активно производятся на определённых фазах цикла. Ранее подобные исследования фокусировались лишь на одном или нескольких генах.

Одно из ключевых открытий — усиление синтеза белка RICTOR на S-фазе цикла за счёт повышенной трансляции. RICTOR является частью важной сигнальной цепочки, которая в раковых клетках часто бывает постоянно активна. Этот сигнальный путь уже исследуется как мишень для экспериментальной терапии рака, и новые данные могут указать на новые стратегии разработки лекарств.

В настоящее время Руджеро и первый автор статьи Крейг Стампф ищут «спусковой крючок», который координирует одновременное производство множества белков на разных фазах клеточного цикла.