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GlcNAc joue une fonction clé en maintenant le ` cancéreux de monstres alimenté'

En se comportant quelque chose aimez les monstres voraces, les alimentations abondantes du besoin de tumeurs en synthons cellulaires tels que des acides aminés et les nucléotides afin de continuer à s'élever rapidement et survivre dans des conditions brutales. Comment un tel rassemblement de tumeurs ces exigences en pleine expansion n'a pas été entièrement compris. Maintenant les pharmaciens à l'Institut de Technologie de la Californie (Caltech) ont prouvé pour la première fois qu'un sucre spécifique, connu sous le nom de GlcNAc (« glick-nack »), des jeux une fonction clé en maintenant les monstres cancéreux « Fed. » la conclusion propose les objectifs potentiels neufs pour l'intervention thérapeutique.

Les résultats neufs apparaissent dans l'édition de cette semaine de la Science de tourillon.

La recherche équipe équipe par Linda Hsieh-Wilson, professeur de chimie à Caltech-a trouvé que les cellules tumorales modifient la glycosylation, l'ajout des hydrates de carbone (dans ce cas GlcNAc) à leurs protéines, en réponse à leurs environs. Ceci aide éventuel les cellules cancéreuses à survivre. Quand les scientifiques ont bloqué l'ajout de GlcNAc à une protéine particulière chez les souris, la croissance des cellules tumorales a été nuie.

Les chercheurs ont employé les outils chimiques et les techniques de modélisation moléculaires développés dans leur laboratoire pour déterminer que GlcNAc empêche une opération dans la glycolyse (ne pas être confondu avec la glycosylation), une voie métabolique qui concerne 10 opérations motivées par l'enzyme. En cellules normales, la glycolyse est un procédé central qui produit les composés de grande énergie dont la cellule a besoin pour effectuer le travail. Mais l'équipe de Hsieh-Wilson a constaté que quand les attaches de GlcNAc au phosphofructokinase 1 (PFK1) d'enzymes, il supprime la glycolyse à une phase précoce et rechemine les produits des opérations précédentes dans une voie-un différente qui fournit aux nucléotides une tumeur doit se développer, ainsi que les molécules qui protègent des cellules tumorales. Ainsi GlcNAc fait effectuer des cellules tumorales commerce-ils produisent moins composés de grande énergie afin d'obtenir les produits qu'ils doivent se développer et survivre.

« Nous avons recensé un mécanisme moléculaire nouveau que les cellules cancéreuses ont coopté afin de produire les clichés intermédiaires qui leur permettent de se développer plus rapidement et de les aider pour combattre la tension oxydante, » dit Hsieh-Wilson, qui est également un chercheur avec le Howard Hughes Medical Institute.

Ce n'est pas la première fois que les scientifiques ont recensé un mécanisme par lequel les cellules tumorales pourraient produire les clichés intermédiaires qu'elles doivent survivre. Mais la plupart des autres mécanismes ont des altérations génétiques impliquées, ou des modifications mutation-permanentes qui mènent aux formes moins actives des enzymes, par exemple. « Ce qui est seul ici est que l'ajout de GlcNAc est dynamique et réversible, » dit Hsieh-Wilson. « Ceci permet une cellule cancéreuse à modifient plus rapidement son métabolisme selon l'environnement qu'il rencontre. »

Dans leurs études, l'équipe de Hsieh-Wilson a constaté que cet ajout de glycosylation-le de GlcNAc aux états de dessous améliorés de PFK1-is s'est associé aux tumeurs, telles que les niveaux à faible teneur en oxygène. Ils ont également constaté que la glycosylation de PFK1 était sensible à la disponibilité des éléments nutritifs. Si certains éléments nutritifs étaient absents, la glycosylation a été augmentée, et la tumeur pouvait compenser la pénurie d'éléments nutritifs en changeant le métabolisme des cellules.

Quand les chercheurs ont analysé les tissus tumoraux humains de sein et de poumon, ils ont trouvé que la glycosylation liée GlcNAc a été élevée deux à quatre fois autant dans la majorité de à tissu normal relatif de tumeurs des mêmes patients. Puis, fonctionnant avec des souris injectées avec les cellules humaines de poumon-cancer, les chercheurs ont remplacé les enzymes PFK1 existantes par l'enzyme PFK1 normale ou une forme de mutant qui pourraient plus n'être glycosylées. Les souris avec la forme de mutant de PFK1 montré ont diminué la croissance tumorale, expliquant cela bloquant la glycosylation nuit l'accroissement cancéreux.

Le travail propose au moins deux avenues possibles pour de futures recherches sur le cancer de combat. On serait de développer les composés qui empêchent PFK1 de devenir glycosylé, assimilé aux enzymes du mutant PFK1 dans la présente étude. L'autre serait d'activer les enzymes PFK1 afin de continuer la glycolyse fonctionner normalement et aider à empêcher des cellules cancéreuses de modifier leur métabolisme cellulaire en faveur de l'accroissement cancéreux.

Le groupe de Hsieh-Wilson a précédemment étudié la glycosylation liée GlcNAc dans le cerveau. Ils ont expliqué, par exemple, que l'ajout de GlcNAc à une protéine CREB appelé empêche la capacité de la protéine d'allumer des gènes requis pour le stockage de mémoire à long terme. D'autre part, ils ont également prouvé qu'avoir de manière significative des niveaux plus bas de GlcNAc dans le cerveau antérieur mène au neurodegeneration. « Les idées actuelles sont qu'il y a un reste entre trop peu et excessive glycosylation, » disent Hsieh-Wilson. « En étant à l'un ou l'autre extrême effectuez les choses aller de travers, s'il est dans le cerveau ou dans le cas des cellules cancéreuses. »