Study Links Two Important Cellular Systems; Növeli az új rák- és szívbetegségek elleni gyógyszerek kilátásait

Study Links Two Important Cellular Systems; Növeli az új rák- és szívbetegségek elleni gyógyszerek kilátásait
Study Links Two Important Cellular Systems; Növeli az új rák- és szívbetegségek elleni gyógyszerek kilátásait
Anonim

COLUMBUS, Ohio – Az itteni kutatók felfedezték, hogy a mikrotubulusok – a sejten belüli szubcelluláris állványzat – kulcsszerepet játszhatnak a sejteknek a jelátvitelhez, a génexpresszióhoz és a sejtosztódáshoz szükséges fontos fehérjék tárolásában: a Smads.

Ezek a Smad-fehérjék és a mikrotubuláris rendszer közötti kapcsolat fontos potenciális célpontokat jelenthet a klinikusok számára olyan új gyógyszerek kifejlesztéséhez, amelyek olyan változatos betegségek ellen készülhetnek, mint a rák, a szívbetegség és bizonyos gyulladásos betegségek.

"Ha igazunk van, képesek leszünk olyan kis molekulákat tervezni, amelyek stabilizálják vagy megzavarják a két kritikus sejtrendszer közötti kölcsönhatást" - magyarázta Pascal Goldschmidt, az Ohio Állami Egyetem Szív- és Tüdőintézetének igazgatója.

Chunming Dong vezető szerző és az intézet Goldschmidt laboratóriumának kutatója a Molecular Cell folyóirat aktuális számában tette közzé eredményeit.

A több mint öt évvel ezelőtt felfedezett Smad fehérjékről kiderült, hogy kulcsszereplők az élő sejtekben zajló jelátvitelben. Egyes Smad fehérjék egyesülve olyan molekuláris komplexeket képeznek, amelyek szükségesek a génexpresszió elindításához. Mások azonban szerepet játszanak ugyanennek a folyamatnak a megállításában.

A Smad fehérjékről úgy tartják, hogy a TGF-béta (transzformáló növekedési faktor-béta) útvonal legfontosabb szabályozó komponensei – a sejtproliferációhoz, differenciálódáshoz, fejlődéshez vagy apoptózishoz nélkülözhetetlen rendszer – programozott sejthalál

Például a Smad 2 és Smad 3 fehérjemolekulák egyesülnek és csatlakoznak a sejt citoplazmájában lévő Smad 4 fehérjékhez, mielőtt a sejtmagba vándorolnak, hogy génválaszt indítsanak el. A Smad 7 azonban blokkolja a TGF-béta aktivitását. Ezeknek a fehérjéknek a sejten belüli eloszlása ​​nagy szerepet játszik a biokémiai jelátvitelben a TGF-béta útvonalon, mondta Goldschmidt.

A mikrotubulusok ezzel szemben a sejt szerkezeti vázának részét képezik. De más fontos szerepeket is játszanak – távol a sejtosztódástól, segítik a sejtmag pozícionálását a sejten belül, segítik az organellumok sejten belüli vándorlását, és befolyásolhatják a sejt elektromos polaritását. A sejtosztódás során ezek irányítják a kromoszómák felosztását a két leánysejt között.

Dong és Goldschmidt kutatása azt sugallja, hogy amikor a Smad fehérjék ezekben a mikrotubulusokban szekvesztrálódnak, akkor a TGF-béta útvonalon csökken az aktivitás.Amikor a Smad fehérjék felszabadulnak a mikrotubulusokból, a TGF-béta útvonal aktivitása megnő, és a fehérjekomplexek kölcsönhatásba léphetnek a sejtmagban lévő cél DNS-ükkel, génválaszt indítva el.

A TGF-béta útvonal kulcsfontosságú rendszer a biológiában és a betegségekben. Rendkívül fontos a gyulladásban, a rák kialakulásában és a szívbetegségekben, mondta Goldschmidt.

"Megmutattuk, hogy ha megzavarod a mikrotubulusokat, a Smad fehérjék hajlamosak a génexpresszió elősegítésére erősen megnövekszik" - mondta. "Ha megerősíted a mikrotubulusokat, akkor beszívják a Smadokat, és a TGF-béta útvonal aktivitása csökken."

A kutatók azt sugallják, hogy az olyan gyógyszerek, mint a Taxol, amely hatásos a petefészek- és mellrák ellen, erősíthetik a mikrotubuláris rendszert, és ezáltal több Smad fehérjét köthetnek le, blokkolva a TGF-béta útvonalat és az azt követő génexpressziót..

Más gyógyszerek, például a gyulladásos köszvény ellen hatásos kolhicin, sikeresek lehetnek a mikrotubulusok destabilizálásával, ezáltal több Smad fehérje felszabadulásával és a TGF-béta útvonal fokozásával.

"Megmutattuk, hogy a TGF-béta útvonal és a sejtekben lévő mikrotubuláris rendszer funkciói szorosan összefüggenek egymással" - mondta Goldschmidt. "Ha a sejt mikrotubuláris rendszere megváltozik, a TGF-béta útvonal hatékonysága jelentősen csökken.

"Azt javasoljuk, hogy az a mechanizmus, amellyel bizonyos gyógyszerekről bebizonyosodott, hogy jótékony hatásúak az olyan eltérő betegségek ellen, mint a rák, a köszvény és a szívbetegség, a TGF-béta útvonalra gyakorolt ​​hatásuk miatt következhet be. Smad fehérje kölcsönhatás mikrotubulusokkal."

Goldschmidt számára ezek a leletek a történelem furcsa érzetét keltik. Egy évtizeddel ezelőtt posztdoktori ösztöndíjasként hasonló helyzetet fedezett fel egy olyan rendszerben, amely összekapcsolja az aktin filamentumokat és az epidermális növekedési faktor effektor fehérjéket. Ez további előnyt jelentett számára a legújabb felfedezés fontosságának látásában.

"Ez egy másik út, mint a 10 évvel ezelőtti, de nekem nagyon is deja vu-nak tűnik" - mondta.

A kutatást a National Institutes of He alth, az American Heart Association és a Scleroderma Research Foundation támogatásával támogatták.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei