Ученые нашли «переключатель» для ускоренного производства стволовых клеток

Ученые из Института генома Сингапура (GIS) показали, как белки, контролирующие гены, взаимодействуют в стволовых клетках, и впервые продемонстрировали, как они могут менять партнеров по взаимодействию для создания других типов клеток. Работа, опубликованная в журнале Stem Cells, имеет значение для эффективного получения стволовых клеток для биомедицинских применений и может помочь в разработке методов лечения диабета, болезни Паркинсона и болезни Хантингтона.

Исследователи под руководством доктора Ларри Стэнтона смогли взять белок Sox17, который в норме создает клетки кишечника, и превратить его в белок, создающий стволовые клетки, изменив всего одну аминокислоту. При этом «новый» белок Sox17 создавал стволовые клетки в пять раз быстрее. Ученые также смогли преобразовать белок Sox2 (близкий родственник Sox17, создающий стволовые клетки) в белок, производящий клетки кишечника.

Ключевые выводы:

• Функциональный переключатель: Впервые продемонстрирована взаимная конверсия программ клеточного развития.
• Атомарный уровень: Переключение функции было достигнуто мутацией одной аминокислоты, что показывает глубокое понимание механизма.
• Интегративный подход: Открытие стало результатом совместного применения биоинформатического анализа, структурной биологии (рентгеновская кристаллография), биохимии и молекулярной биологии стволовых клеток.

Цитаты экспертов:

• Др. Ларри Стэнтон: «Мы показываем, что можно взять фактор транскрипции без активности образования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS) и сделать его гораздо более мощным».
• Др. Прасанна Колаткар: «Нашу работу отличает уникальная интегративная наука в GIS, позволяющая объединить две дисциплины — изучение факторов транскрипции и стволовых клеток».
• Др. Ян Чемберс (Университет Эдинбурга): «Это элегантное исследование... показавшее, что различные биологические функции в основном обусловлены идентичностью одной аминокислоты в домене, связывающем ДНК».
• Др. Алан Колман: «Замечательная работа... показывает, что изменение одной аминокислоты может заставить факторы транскрипции приобрести совершенно иной функциональный характер».