Новый механизм регуляции генов, участвующих в прогрессировании опухоли

В генах содержится информация, необходимая для функционирования клеток, тканей и органов. Экспрессия генов также тщательно регулируется организмом.

Исследователи из Центра геномной регуляции в Барселоне, Испания, в сотрудничестве с учеными из группы структурной биоинформатики Университета Помпеу Фабра и отдела молекулярной эпигенетики Центра Гельмгольца, Мюнхен, Германия, сделали новый шаг в этом направлении – возможность контролировать экспрессию некоторых генов, играющих важную роль в раке. «Мы увидели, что клеткам рака молочной железы необходима особая модификация для экспрессии набора генов для клеточной пролиферации и прогрессирования опухоли, – объясняет Приянка Шарма, исследователь и первый автор статьи. – Эта модификация позволяет ферментной РНК-полимеразе II преодолевать барьер и продолжать транскрибировать эти гены».

Раковые клетки могут быстро пролиферировать, поэтому гены, вовлеченные в деление и пролиферацию клеток, активны и, как правило, имеют высокую степень экспрессии. Такой точный механизм вовлекает множество различных молекул для правильного функционирования. В случае, когда все механизмы для экспрессии генов пролиферации готовы, приходится ждать, пока не произойдет конкретная модификация. Полимеразе необходима окончательная модификация, чтобы пересечь барьер для транскрипции.

«Расшифровка каждого шага и всех компонентов данного процесса является важным достижением с точки зрения фундаментальной науки. Теперь мы можем лучше понять, как на самом деле работает сложный механизм регуляции генов, и это может стать новой целью для изучения клиническими исследователями новых методов лечения некоторых видов рака», – заявляет Мигель Беато, руководитель группы и главный исследователь.

Работа, которая была опубликована в Molecular Cell, описывает новую модификацию в карбоксильном терминальном домене РНК-полимеразы II, а именно деиминирование аргинина ферментом PADI2, который позволяет полимеразе транскрибировать гены, имеющие отношение к росту раковых клеток. «Большая часть химиотерапии ориентирована на блокирование активности ферментов, но мы знаем, что PADI2 участвует в различных процессах, включая нервную систему, иммунный ответ и воспаление. Таким образом, ингибирование PADI2 будет иметь множество побочных эффектов. Наши результаты дают возможность нацелиться только на конкретное действие PADI2 на РНК-полимеразу, необходимое для прогрессирования опухоли, без общей блокировки фермента», – объясняет Беато.

Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190108125414.htm