В МГУ смогли точнее «прицелиться» в мишень для противораковой терапии

Биологи из университета изучили белок, координирующий процессы перестройки скелета живых клеток, их деление и движение.

Российские учёные детально изучили белок-регулятор роста цитоскелета (каркаса живых клеток). Оказалось, что этот белок способен регулировать клеточную подвижность, которая, в свою очередь, определяет такие процессы, как рост сосудов или развитие эмбриона. Это открытие позволит разработать новые препараты для терапии онкологических заболеваний или лечения болезней сосудов. Работа опубликована в свежем номере журнала Cytoskeleton.

Движение клеток в нашем организме связано с работой цитоскелета и его белков: актина (белка мышечных волокон), образующего особые нити — микрофиламенты, и тубулина полых цилиндрических микротрубочек. Из них строятся и постоянно перестраиваются структуры, которые создают динамический, изменчивый каркас клетки, поддерживают движение хромосом при делении, служат транспортными артериями, по которым белки-переносчики перемещают «грузовые» пузырьки-везикулы. У быстро делящихся и подвижных клеток злокачественной опухоли цитоскелет задействован особенно активно, поэтому на них направлено действие многих онкологических препаратов-цитостатиков, замедляющих подвижность клеток.

Одним из регуляторов динамической перестройки цитоскелета является особый фермент (Ste20-подобная Ser/Thr-протеинкиназа SLK/LOSK). Присоединяя фосфаты к определенным аминокислотам белков, строящих микротрубочки и микрофиламенты, она меняет их активность. Важные детали этого действия раскрыли недавно ученые из МГУ, работающие под руководством старшего научного сотрудника НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского Антона Буракова. Биологи выращивали культуры эукариотических клеток с различными дефектами в белках, участвующих в работе цитоскелета или её регуляции. Авторы наблюдали за их ростом и движением, поведением цитоскелета и распределением в клетке связанных с ним белков.

В результате им удалось показать, что указанный фермент воздействует на сложные белки RhoA и динактин. Эти белки — участники разных аспектов работы цитоскелета: динактин опосредует связывание с микротрубочками моторного белка динеина, а RhoA относится к сигнальным белкам, регулирующим рост актиновых структур. Изученный исследователями фермент воздействует независимо на оба механизма, что позволяет ему участвовать в координации различных систем управления цитоскелетом, связывая перестройку микротрубочек и движение клеток.

Так, например, моторный белок динеин связывается с клеточным центром (центросомой) — местом, где собирается множество микротрубочек. Центросома играет важнейшую роль в процессе деления клеток. Обычно в нормальной здоровой клетке их не более двух, а в клетках злокачественных опухолей центросом гораздо больше, что провоцирует постоянное активное деление. Воздействуя на изученный фермент, можно регулировать белок динактин, а через него — динеин и центросомы, подавляя рост раковых опухолей.

Раскрытие столь тонких нюансов регуляции цитоскелета даёт надежду на появление новых препаратов, которые специфически воздействуют на механизмы управления подвижностью клеток — для лечения онкологических заболеваний, стимуляции роста сосудов, заживления ран и иммунного ответа. Несмотря на популярность существующих цитостатиков для лечения злокачественных новообразований, таких как тенипозид или паклитаксел, их действие направлено против всех активно делящихся клеток, включая клетки костного мозга, кожи и волосяных фолликул, слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта. Это обусловливает необходимость создания средств, действующих более точно и избирательно, — и работа московских биологов может помочь в решении такой задачи.