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Pesquisadores para examinar a relação entre a deficiência de zinco, o ouriço, e o cancro da próstata

As experiências mostram que a sinalização do ouriço - uma corrente dos eventos moleculars críticos na revelação embrionária - cria as circunstâncias benéficas ao crescimento não regulado da pilha associado com o cancro nos adultos. A deficiência de zinco é correlacionada com muitos cancros; de facto, uma indicação do cancro da próstata é deficiência de zinco no tecido da próstata. Mas há uma hiperligação directa entre a deficiência de zinco e o ouriço?

Uma equipe dos pesquisadores conduzidos pelo Rensselaer Polytechnic Institute examinará a relação entre a deficiência de zinco, o ouriço, e o cancro da próstata em um estudo novo financiado pelos institutos de saúde nacionais (NIH). Total, a equipe estudará os mecanismos estruturais de um processo especial na sinalização do ouriço, chamados Ouriço que autoprocessing. Um foco é estudar como a deficiência de zinco afecta o caminho da sinalização do ouriço.

“Embora muito importante na revelação embrionária, sinalização do ouriço é pela maior parte dormente nos adultos. Mas no cancro, é activada e auxílios no crescimento do tumor,” disse Chunyu Wang, um professor adjunto de ciências biológicas e membro do centro para a biotecnologia e de estudos interdisciplinars em Rensselaer. “Em uns tubos de ensaio e em uns estudos da cultura celular nós podemos ver que a deficiência de zinco conduz à activação do ouriço. Mas está isto acontecer na doença humana? Este é o que nós queremos estudar.”

A equipe, que inclui colaboradores da Faculdade de Medicina de Icahn no monte Sinai, no Dr. William Oh e no Dr. Michael Donovan, e na universidade estadual de New York no professor adjunto Brian Callahan de Binghamton, é financiada por mecanismos estruturais intitulados de um Grant do projecto de investigação de $1,8 milhões NIH (RO1) “do ouriço Autoprocessing na fisiologia e na doença.”

O caminho do ouriço é um regulador chave do crescimento e da revelação da pilha que ajuda a estabelecer o plano do corpo de todos os animais com simetria bilateral. Em um passo crítico que lance a sinalização do ouriço, as partilhas da proteína do precursor do ouriço própria ou “auto-fende-se” em duas porções: a ligante do ouriço responsável para sinalizar, e um domínio catalítico responsável para a auto-segmentação. Esta etapa é chamada Ouriço que autoprocessing. Nenhum catalizador externo é necessário na reacção autoprocessing, com o domínio catalítico do ouriço que actua como o catalizador na transformação. Na pesquisa publicada em 2015, o grupo de Wang, em colaboração com o grupo de Callahan, demonstrou que o zinco liga ao local activo do domínio catalítico e inibe autoprocessing e conseqüentemente, a geração da ligante do ouriço. Usando a solução NMR, o laboratório de Wang igualmente identificou o local específico onde o zinco liga ao local activo.

A concessão de NIH apoiará a investigação de continuação em três partes dianteiras: o relacionamento entre o zinco e a activação do ouriço nas células cancerosas; definindo o mecanismo catalítico do ouriço que autoprocessing; e examinando o mecanismo da resistência do tumor às drogas do anti-andrógeno usadas no cancro da próstata.

Para explorar o relacionamento entre o zinco e o ouriço nas células cancerosas, Wang e seus colaboradores usarão tecidos das próstatas normais e cancerígenos para procurarar por uma correlação entre níveis do zinco e da ligante do ouriço (um sinal da activação do ouriço). A equipe igualmente conduzirá experiências para determinar se o zinco aumentado pode inibir o caminho do ouriço em culturas de célula cancerosa.

Usando a solução NMR, a equipe definirá o mecanismo catalítico do ouriço que autoprocessing, seguindo em uma base do átomo-por-átomo o processo do pas-de-deux em que o domínio catalítico auto-fende a proteína do precursor. Na pesquisa publicada na introdução de setembro de 2016 do jornal da sociedade de produto químico americano, Wang produziu um mecanismo detalhado D46 do resíduo, um resíduo altamente conservado da proteína do ouriço durante todo o reino animal, um sinal de sua importância. Tais compreensão detalhada do mecanismo catalítico podiam conduzir às estratégias novas para obstruir autoprocessing no cancro.

“Sem autoprocessing, não há nenhuma sinalização do ouriço, que inibiria a activação do ouriço no cancro,” Wang disse. “Se nós podemos visar o ouriço que autoprocessing, aquela seria uma estratégia anticancerosa nova.”

A terceira área da concessão, conduzida por Callahan, examina mais pròxima a segunda etapa de autoprocessing, que no ponto a ligante é fendida da proteína do precursor, e liga-se com uma molécula do colesterol. Esta pesquisa pode derramar a luz em porque os tumores desenvolvem a resistência às drogas do anti-andrógeno, que se assemelham pròxima à molécula do colesterol. Os pesquisadores supor o ouriço que autoprocessing podem usar as drogas do anti-andrógeno no lugar do colesterol, girando uma droga pretendida inibir o cancro no combustível para tumores.

“Estas drogas do anti-andrógeno retardam o cancro por um tempo, mas por outro lado o chemoresistance emerge,” Wang disse. “Em uns tubos de ensaio e em umas culturas celulares, nós vemos as drogas do anti-andrógeno que estão sendo usadas no lugar do colesterol no ouriço que autoprocessing, e agora nós queremos ver se acontece em culturas celulares do cancro da próstata.”

A pesquisa de Wang é permitida pela visão do instituto politécnico novo, um paradigma emergente para o ensino superior que reconhece que os desafios e as oportunidades globais são tão grandes eles não podem adequadamente ser endereçados mesmo pela pessoa a mais talentoso que trabalha apenas. Rensselaer serve como estradas transversaas para a colaboração - trabalhando com os sócios através das disciplinas, dos sectores, e das regiões geográficas - para endereçar desafios globais complexos, usando as ferramentas e as tecnologias as mais avançadas, muitos de que são tornados em Rensselaer. A pesquisa em Rensselaer endereça algum do mundo que pressiona desafios tecnologicos - da segurança energética e da revelação sustentável à biotecnologia e à saúde humana. O instituto politécnico novo é transformativo no impacto global da pesquisa, em sua pedagogia inovativa, e nas vidas dos estudantes em Rensselaer.