Обычным клеткам не стоит быть слишком умными
Ученые Гарвардского университета, работающие под руководством доктора Стивена Элледжа (Stephen Elledge), идентифицировали несколько молекулярных «переключателей», управляющих синтезом белков, характерных для клеток нервной системы. В развитии нервной системы эти переключатели играют важную физиологическую роль, однако вне нервной системы эти гены не зря находятся в подавленном состоянии. Активация генов, стимулирующих развитие нейронов, в других клетках, например, в клетках молочной железы, позволяет им существовать в неприкрепленном состоянии. В результате клетки приобретают классическую характеристику злокачественных клеток – способность расти в суспензии.
В более ранней работе авторы показали, что белок REST, подавляющий активность программ формирования нервных клеток в большинстве органов (молочной железе, легких и др.), выполняет роль супрессора опухолевого роста. Разрушение белка REST приводит к активации набора генов, придающего клеткам характеристики нервных клеток-предшественников и способствует росту опухолей.
Авторы предположили, что снижение содержания белка REST в клетках происходит под воздействием белков-регуляторов. Для поиска таких белков они использовали метод РНК-интерференции, измеряя концентрацию REST после подавления синтеза каждого из «подозреваемых» белков. «Виновником» оказался известный активатор опухолевого роста – белок beta-TRCP. Дальнейшее исследование показало, что beta-TRCP непосредственно связывается с REST и таким образом метит его для разрушения. Однако для того, чтобы это произошло, к молекуле REST должен быть прикреплен фосфатный остаток.
Ученые считают, что, предотвратив связывание молекул beta-TRCP и REST, можно излечивать определенные типы опухолей, клетки которых экспрессируют нейронные генетические профили. Такие профили генной экспрессии характерны для многих эпителиальных тканей, происходящих из того же зародышевого листка – эктодермы, что и нервная система.
Открытие имеет большую ценность, т.к. фармакологам известны методы воздействия с помощью малых молекул на ферменты, удаляющие и прикрепляющие фосфатные группы к белкам.
Кроме того, знание деталей взаимодействия между beta-TRCP и REST поможет исследователям, работающим с эмбриональными стволовыми клетками. Дифференцировку эмбриональных стволовых клеток в специализированные клетки контролировать очень трудно. Поэтому блокирование взаимодействия beta-TRCP и REST может стать полезным приемом для предотвращения трансформации стволовых клеток в нейроны. А ускорение разрушения REST, напротив, может повысить эффективность получения популяций нервных клеток.
Статья Thomas F. Westbrook et al. “SCF ß-TRCP controls oncogenic transformation and neural differentiation through REST degradation” опубликована в Nature (2008, Vol. 452: 370-374).
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам Harvard Medical School
25.03.2008