Οι ερευνητές ανακάλυψαν μια πρωτεΐνη ευρέως γνωστό ότι προκαλούν την out-of-τον έλεγχο της ανάπτυξης των κυττάρων μπορεί πραγματικά να αλλοιωθεί να προκαλέσουν αυτά τα κύτταρα να αυτοκτονήσουν, παρέχοντας ένα νέο στόχο για την ανάπτυξη αντικαρκινικών φαρμάκων, σύμφωνα με τα αποτελέσματα μιας νέας μελέτη υπό την ηγεσία του New York University School of Medicine οι ερευνητές.
Στη μελέτη, η ιστορία κάλυψης στο 17 Φεβρουαρίου θέμα της Μοριακής κυττάρων , οι ερευνητές αναφέρουν ότι ανακάλυψαν ένα νέο μηχανισμό που ρυθμίζει τη δράση του K-RAS, μια κυτταρική πρωτεΐνη που παίζει σημαντικό ρόλο σε πολλούς καρκίνους του ανθρώπου. "Η γενική αίσθηση ήταν ότι είχε μάθει τα πάντα για ras που υπάρχει να ξέρει», λέει ο Mark Philips, MD, Καθηγητής Ιατρικής, Βιολογίας Κυττάρου και Φαρμακολογίας στο NYU School of Medicine, ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης. «Αλλά εδώ είναι μια εντελώς νέα εκδοχή της ιστορίας."
Οι ερευνητές "προσθέτουν μια εντυπωσιακή νέα διάσταση στην κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των πρωτεϊνών Ras μπορεί να ρυθμιστεί», γράφει ο Larry Α. Feig, Ph.D., Καθηγητής Βιοχημείας στο Πανεπιστήμιο Tufts της Ιατρικής Σχολής του στη Βοστώνη, σε ένα κύριο άρθρο που συνοδεύει τη μελέτη .
Ras πρωτεΐνες έχουν καταλάβει το ενδιαφέρον των ερευνητών του καρκίνου από τα τέλη της δεκαετίας του 1970, όταν η πρώτη ογκογονίδια - γονίδια που προκαλούν τη μεταμόρφωση των φυσιολογικών κυττάρων σε καρκινικά κύτταρα - ανακαλύφθηκαν. Μία από αυτές τις ογκογονιδίων ras ήταν. Υπάρχουν τρία ras γονίδια, και K-ras είναι το πιο σημαντικό από την άποψη των επιπτώσεών της στην ανθρώπινη καρκίνου.
K-ras ενεργεί όπως ως ένα μοριακό διακόπτη. Στην κανονική του μορφή, η πρωτεΐνη μπορεί να ενεργοποιηθεί και να απενεργοποιηθεί για τον έλεγχο των οδών που ρυθμίζουν την ανάπτυξη των κυττάρων. Η μεταλλαγμένη μορφή, ωστόσο, είναι κλειδωμένος στο "σε" θέση, με αποτέλεσμα τα κύτταρα να αυξάνονται ανεξέλεγκτα και, ταυτόχρονα, την απενεργοποίηση προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο, ή απόπτωση, τη διαδικασία που λέει ένα κελί, όταν ήρθε η ώρα να πεθάνει. Το αποτέλεσμα είναι ο καρκίνος.
Μέχρι πρόσφατα, K-ras θεωρήθηκε για να λειτουργεί μόνο κατά την κυτταρική μεμβράνη, όπου η πρωτεΐνη είναι μόνιμα αγκυροβολημένο σε εφαρμογή από μόρια λιπιδίων και ηλεκτροστατικές δυνάμεις. «Ανακαλύψαμε ότι η θέση του K-RAS σε μεμβράνες δεν είναι μόνιμη, και τη θέση του μπορεί να ρυθμίζεται από σύστημα σηματοδότησης για ένζυμο που ονομάζεται πρωτεϊνική κινάση C," λέει ο Δρ Philips. Η έμπνευση για τη μελέτη αυτή προήλθε από ένα ξεχωριστό πείραμα, στο οποίο τα κύτταρα είχαν εκτεθεί σε ουσίες που διεγείρουν πρωτεϊνική κινάση C (PKC). Απροσδόκητα, K-ras άρχισε να εμφανίζεται σε μια ασυνήθιστη θέση. Η παρούσα μελέτη ήταν τότε που ξεκίνησε να καθορίσει τι προκαλούσε K-ras να εγκατασταθούν εκεί και τι μπορεί να κάνει στο νέο σπίτι του.
Ο Δρ Philips και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν ότι η PKC προκαλεί φωσφορικό μόριο να προστεθούν στο K-ras. Αυτή η "φωσφορυλίωση" διαδικασία αποδυναμώνει την ηλεκτροστατική ομόλογα που άγκυρα την πρωτεΐνη, επιτρέποντάς της να αποσπάσει από τη μεμβράνη του πλάσματος.
Με βάση την προηγούμενη εργασία, οι ερευνητές αναμένεται ότι η αποσπαστεί K-RAS θα αποδίδουν στην μεμβράνη των οργανίδια του κυττάρου, όπως είναι το ενδοπλασματικό δίκτυο και το σώμα Golgi. "Αλλά ήμασταν έκπληκτοι να διαπιστώσουν ότι αποσπαστεί K-ras πηγαίνει επίσης στην επιφάνεια των μιτοχονδρίων - το εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος του κυττάρου, και ένα από τα οργανίδια που συμμετέχει άμεσα στη ρύθμιση της απόπτωσης," λέει ο ερευνητής.