Открытие, которое застало исследователей Университета Южной Калифорнии и их коллег врасплох, показало: белок, играющий решающую роль в росте рака, может перемещаться в ядра клеток, чтобы «щелкнуть переключателями», которые делают рак более подвижным, агрессивным и инвазивным.
Подавление этого механизма потенциально может помочь сдержать различные виды рака, такие как рак легких, почек, желудка и предстательной железы, что сделает целенаправленное лечение более эффективным. Более 90% смертей от рака являются результатом распространения клеток в другие части тела или метастазирования.
Хорошо известно, что стресс является фактором метастазирования рака . Теперь ученые обнаружили, что когда раковые клетки испытывают давление, белок-шаперон GRP78 (также часто называемый BIP), который находится в эндоплазматическом ретикулуме (ER), мигрирует в ядро, чтобы «захватить» активность гена. Это существенно перепрограммирует поведение клеток, что затрудняет сдерживание рака.
«Обнаружение GRP78 в ядре, контролирующем экспрессию генов, является полной неожиданностью», — сказала старший автор Эми С. Ли, профессор биохимии и молекулярной медицины в Медицинской школе Кека Университета Южной Калифорнии. «Когда дело доходит до основных механизмов раковых клеток, это что-то новое, чего, насколько мне известно, никто раньше не наблюдал».
Более ранние исследования выявили важную роль GRP78 в выживании и пролиферации раковых клеток, но способы, которыми он способствует этому, до конца не изучены. Этот белок также участвует в репликации вируса COVID-19, увеличивая вероятность мутаций, которые приводят к появлению других и более устойчивых к вакцинам штаммов.
Белки-шапероны помогают фолдингу других белков внутри клетки, и считается, что GRP78 существует только в ER. С помощью сложного секвенирования РНК ученые смогли увидеть, как в условиях стресса она перемещается в «мозг» клетки, чтобы регулировать ген EGFR и связываться с ингибитором белка ID2.
Это «враждебное поглощение» приводит к тому, что ID2 не может блокировать экспрессию гена EGFR , что приводит к повышению его активности, что делает раковые клетки более мобильными и инвазивными.
«К нашему большому удивлению, мы обнаружили, что ключевые гены, регулируемые GRP78 в ядре, в основном связаны с миграцией и инвазией клеток», — сказал Ли.
Лечение, направленное на то, чтобы остановить GPR78 или предотвратить его связывание с ID2, представляет собой новое направление исследований и разработок для ученых. Хотя в этом исследовании рассматривались клетки рака легких, GPR78 действует аналогично при многих других видах рака. И могут быть другие белки, которые берут на себя другие роли, которые изменяют поведение клеток, когда они активируются и мигрируют.
«Это новая концепция, — сказал Ли. «Сам белок — это солдат, который выполняет свою работу, но теперь мы думаем, что дело не только в солдате, но и в том, где находится солдат».
В настоящее время команда изучает методы лечения, блокирующие экспрессию белка-шаперона, включая известный индуктор стресса ER и ингибитор GRP78 YUM70 .
Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences
Нет комментариев