Белковый ключ клеточной подвижности и распространению метастаз

Источник: phys.org

Команда Университета Пенсильвании выяснила, как белок IRSp53 переключается между состоянием покоя и состоянием активности. Этот протеин является ключевым для клеточного движения и имеет важное значение для распространения метастаз. Исследователи определили, каким образом IRSp53 подключается к механизму подвижности клеток и запускает формирование клеточных филоподий. Как отмечает руководитель проекта профессор Роберто Домингес, движение клеток является основным условием жизни, и все клетки обладают способностью двигаться. Это необходимо для заживления ран, развития плода, образования нервных связей, запуска иммунного ответа и многих других функций. Но когда в организме развивается опухоль, движение клеток может приносить вред. Злокачественные клетки отрываются от опухоли, мигрируют и образуют метастазы в новых участках организма.

Подвижность клеток зависит от белка IRSp53 — он запускает образование специальных расширений, филоподий. Белок содержит особую область, называемую BAR, которая связывается с клеточной мембраной. Другие области белка подключают его к цитоскелету (внутренним «косточкам», придающим клетке форму). За счет связывания с мембраной и другими белками IRSp53 регулирует движения клетки. Команда профессора Домингеса обнаружила, что в состоянии покоя белок имеет замкнутую форму и не может связываться с мембраной и цитоскелетом клеток. Но воздействие сигнального белка Cdc42 раскрывает протеин и запускает сложный каскад реакций, необходимых для движения. К одному из компонентов IRSp53 может подключаться и другой белок — фактор опухолевого роста Eps8. В итоге протеин синергично активируется за счет комбинированного действия Cdc42 и Eps8 (последний возникает во время метастатических раковых заболеваний).

Участники команды Татьяна Свиткина и Чангсон Янг провели опыты с живыми клетками. Вводя нормальные и мутантные белки в клетки, они наблюдали, как эти белки индуцируют формирование филоподий. Ученые обнаружили, что мутации в критических регионах белка IRSp53 могут привести к повышенному или пониженному формированию филоподий. Соответственно, подвижность клеток также становится либо высокой, либо низкой. Как отмечает профессор Домингес, все участвующие в процессе белки сходятся на IRSp53 для выполнения точных клеточных функций, и когда один из факторов нарушается, другие белки снижают активность пути. В ближайшее время ученые займутся проверкой библиотек низкомолекулярных ингибиторов, чтобы найти вещество, мешающее взаимодействию IRSp53 и Eps8. Это поможет остановить нежелательное движение раковых клеток и образование метастаз.