Penemuan bagaimana kegiatan p53 protein memulai sinyal yang memicu bunuh diri sel menawarkan wawasan baru penting untuk mengembangkan obat anti-kanker, menurut peneliti dari St Jude Children Research Hospital .
Studi baru menunjukkan bahwa PUMA protein p53 membebaskan dari cengkeraman protein ketiga, Bcl-xL, sehingga p53 dapat mengaktifkan serangkaian sinyal yang memicu bunuh diri sel terprogram, atau apoptosis. Apoptosis adalah mekanisme yang sel-sel abnormal dieliminasi dari tubuh sebelum mereka dapat menyebabkan penyakit, termasuk kanker. Sebagai contoh, jika sel menderita cedera non-diperbaiki untuk materi genetik, gen p53 menjadi aktif dan menghasilkan protein p53, yang menumpuk baik di inti dan sitoplasma sel yang rusak. Akumulasi p53 pada sitoplasma dan nukleus masing-masing menyumbangkan untuk apoptosis, namun sampai temuan ini, para ilmuwan tidak tahu kontribusi tersebut dikaitkan.
Temuan penelitian memecahkan teka-teki lama tentang mengapa aktivitas p53 terjadi baik di inti dan sitoplasma selama apoptosis, menurut Jerry E. Chipuk, Ph.D., sekarang rekan post-doktoral di Departemen Imunologi di St Jude Penelitian Rumah Sakit Anak. Chipuk adalah penulis pertama dari artikel Sains. Pekerjaan ini selesai, sebelum pengangkatannya di St Jude, dengan rekan-rekan di La Jolla Institut Alergi dan Imunologi dan University of Iowa.
Para peneliti mengusulkan skenario berikut untuk peran dalam apoptosis PUMA: Pertama, p53 di dalam nukleus mengatur ekspresi (aktivitas) dari beberapa gen terkait dengan apoptosis, termasuk PUMA. Protein PUMA ini kemudian diproduksi di sitoplasma, di mana protein p53 lainnya terikat untuk Bcl-xL. Akhirnya, PUMA mengikat pasangan p53/Bcl-xL, menyebabkan p53 untuk membebaskan diri. Setelah p53 dibebaskan, itu memicu serangkaian sinyal pada mitokondria-kecil sel membran-terikat kapsul enzim yang menghasilkan kaya energi molekul yang diperlukan untuk kegiatan selular. Selaput yang menutupi mitokondria menjadi tertusuk, memungkinkan molekul tertentu untuk bocor keluar dan terlibat proses apoptosis.
Pengikatan PUMA ke pasangan p53/Bcl-xL menciptakan apa Chipuk menggambarkan sebagai "penghubung tripartit" (tiga-bagian sambungan) yang orchestrates web kompleks sinyal yang mengarah ke apoptosis.
"Skenario kami mengkonsolidasi banyak bukti dari kelompok kami dan peneliti lain untuk menjelaskan bagaimana p53, Bcl-xL, dan PUMA bekerja sama untuk memicu apoptosis," kata Douglas Green, Ph.D., ketua Departemen Imunologi di St Jude dan penulis senior kertas. Hijau sebelumnya memimpin Divisi Seluler Imunologi di La Jolla Institut Alergi dan Imunologi (San Diego, CA). Seorang pemimpin di bidang apoptosis, ia akan mengintegrasikan penelitian sistem kekebalan tubuh dalam upaya berkelanjutan St Jude untuk memperbaiki diagnosis dan pengobatan penyakit anak bencana.