В течение последних пяти лет исследователи из Университета Бригама Янга изучали белковые комплексы, которые регулируют рост и выживание клеток – процессы, которые необходимы для здорового роста клеток. Следовательно, эти белковые комплексы также являются мишенью для рака и других заболеваний.
Команда работает, чтобы лучше понять роль и функциональность комплекса, названного механистической мишенью рапамицина, или сокращенно mTOR.
Узнать больше о mTOR и о том, как он работает, – это ступенька для тех, кто может искать методы лечения рака или способы лечения диабета и других заболеваний.
«Мы не разрабатываем методы лечения рака напрямую, но мы вносим свой вклад в фундаментальное понимание клеточной функции, которая лежит в основе этих типов лечения», – сказал профессор BYU и ведущий автор Барри Уиллардсон.
В исследовании, опубликованном в Nature Communications, Уиллардсон вместе с несколькими другими, включая нынешних аспирантов BYU Николь Тенсмайер и Гранта Лудлама, посмотрели, как собираются комплексы mTOR.
В клетке белки редко работают сами по себе, они работают в комплексе с другими белками. В этом случае mTOR имеет субъединицы, называемые mLST8 и Raptor, два белка, которые помогают стабилизировать mTOR.
«Белки состоят из линейной цепочки аминокислот, но в конечном итоге они должны объединиться в трехмерную форму», – сказал Тенсмейер. "То, как они складываются в эту форму, влияет на то, как они могут функционировать. Кроме того, для правильной работы они должны иметь очень специфическую форму.
Иногда это может произойти без посторонней помощи, но иногда требуется помощь в достижении этой формы, и именно здесь в игру вступает шаперонин."
Подобно тому, как взрослый сопровождающий присматривает за группой детей, шаперонин – это клеточная машина, которая контролирует белки и помогает им складываться в вышеупомянутые определенные формы или занимать положение для правильной работы. В случае комплекса mTOR шаперонин под названием CCT необходим для сворачивания как mLST8, так и Raptor и помощи им в сборке с помощью mTOR.
«Сворачивание, выполняемое CCT, обычно хорошо», – сказал Лудлам. "Но при таких заболеваниях, как диабет или рак, mTOR может выйти из-под контроля.
Мы думаем, что если мы сможем остановить CCT от сворачивания mLST8, то сможем остановить прогрессирование рака."
Группа в BYU работала в тесном сотрудничестве с учеными в Испании, которые смогли рассмотреть комплекс с помощью криоэлектронного микроскопа, ультрасовременного прибора, который использует электроны, чтобы дать исследователям возможность взглянуть на комплексы почти на атомном уровне и позволить им понять, что происходит на молекулярном уровне.
Исследование финансировалось за счет гранта Национальных институтов здравоохранения и Центра исследований рака УБЯ Симмонса.