Исследователи обнаружили долгожданный фермент, который предотвращает рак, позволяя расщеплять белки, которые стимулируют рост клеток, и который в отключенном состоянии вызывает рак.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature 14 апреля, посвящено способности каждой клетки человека делиться на две части, причем этот процесс повторяется до тех пор, пока одна клетка (оплодотворенная яйцеклетка) не станет телом с триллионами клеток. Для каждого деления клетка должна выполнять определенные шаги, большая часть которых обеспечивается белками, называемыми циклинами.
Работа под руководством исследователей из Медицинской школы им. Гроссмана Нью-Йоркского университета показала, что фермент AMBRA1 маркирует ключевой класс циклинов для разрушения клеточными машинами, расщепляющими белки. Работа обнаруживает, что ферментный контроль циклинов необходим для правильного роста клеток во время эмбрионального развития, и что его нарушение вызывает смертельный разрастание клеток. Более того, исследование также предполагает, что существующий класс лекарств может исправить такие дефекты в будущем.
Как и в случае развивающегося плода, ограничения клеточного деления играют центральную роль в предотвращении аномального агрессивного роста, наблюдаемого при раке, и новое исследование показывает, что клетки эволюционировали, чтобы использовать AMBRA1 для защиты от него.
«Наше исследование проясняет основные особенности человеческих клеток, дает представление о биологии рака и открывает новые возможности для исследования потенциальных методов лечения», — говорит автор соответствующего исследования Микеле Пагано, доктор медицинских наук, заведующий кафедрой биохимии и молекулярной фармакологии в NYU Langone Health, и следователь Медицинского института Говарда Хьюза.
Новый супрессор опухолей
В текущем исследовании рассматриваются три циклина D-типа, подмножество, которое должно связываться с ферментами, называемыми циклин-зависимыми киназами (CDK), в частности, CDK4 и CDK6, если клетки должны делиться. Авторы обнаружили, что AMBRA1, как лигаза, прикрепляет молекулярные метки ко всем трем циклинам D-типа, маркируя их для разрушения. Ранее предложенные механизмы того, как циклины D-типа удаляются клеткой, не могли быть воспроизведены научным сообществом. Таким образом, до нового исследования центральный регулятор циклинов D-типа оставался неуловимым в течение четверти века, говорит Пагано.
Новая работа также раскрыла роль AMBRA1 в развитии. У мышей, лишенных гена AMBRA1, который кодирует фермент AMBRA1, развился неконтролируемый летальный рост ткани, который искажал развивающийся головной и спинной мозг. Исследователи также впервые обнаружили, что лечение ингибитором CDK4 / 6 беременных мышей, несущих эмбрионы без гена AMBRA1, снижает эти нейрональные аномалии.