Para ilmuwan di Memorial Sloan-Kettering Cancer Center (MSKCC) telah menemukan struktur dari jaringan protein yang membantu mengatur siklus hidup sel. Memahami tata letak fisik jaringan merupakan langkah penting menuju belajar fungsi yang tepat, dan dalam menemukan cara untuk memperbaiki kekurangan dalam sistem yang dapat menyebabkan kanker.
Menggunakan x-ray kristalografi, para peneliti mengidentifikasi bagaimana satu protein, molekul yang disebut Modifier ubiquitin terkait Kecil (SUMO-1), terhubung atau "terkonjugasi" untuk molekul lain di dalam kompleks. Temuan ini dilaporkan dalam edisi 2 Juni 2005, Alam, menawarkan tampilan lengkap pertama di struktur molekul-molekul karena mereka diduga ada di sel.
"Memahami proses ini bisa menjadi langkah penting dalam banyak fisiologis yang terganggu pada kanker - termasuk rawan kesalahan replikasi DNA, segregasi kromosom, respon sel terhadap stres, dan reaksi sinyal yang normal," kata Christopher Lima, PhD, seorang ahli biologi struktural pada Sloan-Kettering Institute dan penulis utama studi tersebut.
Meskipun tidak ada bukti langsung bahwa SUMO penting dalam kanker, penelitian menunjukkan bahwa perlu untuk berbagai macam normal kromosom segera sebelum sel membelah. Sel ragi yang kekurangan SUMO tidak berhasil membagi, Dr Lima mencatat.
Karena kanker ditandai oleh sel-sel membagi dicentang, membuktikan fungsi SUMO yang berpotensi dapat menghasilkan terapi antikanker baru. "Jika sumoylation (ketika SUMO menempel pada protein) adalah mempromosikan pembelahan sel, maka inhibitor SUMO dapat menjadi agen yang cukup bagus untuk memblokir siklus sel," kata Dr Lima.
Postdoctoral peneliti David Reverter, PhD, berkolaborasi dengan Dr Lima pada pekerjaan dan penulis pertama pada kertas Alam.
SUMO telah disebut sebagai "sepupu misterius" ubiquitin, protein yang menarik meningkat menjadi ahli kanker. Kedua molekul memiliki struktur sangat mirip, meskipun mereka melakukan tugas yang berbeda dalam sel.
Ubiquitin bertindak sebagai tato kimia yang menandai protein rusak atau usang perusakan oleh kompleks protein dalam sel yang disebut proteasome. Peneliti kanker menjadi sangat tertarik pada ubiquitin dengan penemuan bahwa itu tag dan mengatur sel-siklus banyak protein untuk kehancuran. Salah satu protein ini p53, "penekan tumor" yang, ketika bekerja dengan benar, dapat mencegah pertumbuhan sel tak terkendali. Dalam sel normal ubiquitin tanda p53 untuk kehancuran. Tapi dalam sel dengan DNA yang rusak, p53 menghindar mendapatkan ditandai dengan ubiquitin untuk memungkinkan akumulasi, sehingga memungkinkan protein supresor p53 untuk menahan pembentukan tumor.
Tiga ilmuwan - dua warga Israel dan seorang Amerika - diberikan tahun 2004 Penghargaan Nobel dalam Kimia untuk pekerjaan mereka menunjukkan bahwa tanda ubiquitin protein lain untuk kehancuran.
SUMO-1 tidak muncul untuk label protein lain untuk kehancuran. Ternyata malah mengubah fungsi mereka dengan cara yang berbeda, bahkan mungkin dengan mencegah penandaan ubiquitin. Namun, ada cukup kesamaan antara konjugasi SUMO dan ubiquitin bahwa temuan terbaru dapat membantu para peneliti memahami keduanya. "Jaringan struktural telah mengungkapkan mekanisme yang mungkin penting dalam proses regulasi dalam jalur SUMO dan ubiquitin; jalur yang perlu untuk beroperasi dengan benar untuk pembelahan sel normal," kata Dr Lima.