07.06.2011

Бесконтрольное развитие клеточного скелета может привести к раку

Один из главных элементов клеточного скелета — нити из белка актина. Если клетка перестаёт контролировать процессы синтеза актина и постройки собственного скелета, это приводит к её бесконтрольному делению и раковому перерождению.

Развитие эмбриона, деление эмбриональных клеток и рост тканей и органов буквально увешаны различными регуляторами. Одна из главных задач молекул-регуляторов — не допустить, как ни смешно это звучит, чтобы выросло больше, чем надо. Всевозможные тормозящие белки ограничивают деление клеток на всех уровнях, чтобы органы оставались в рамках дозволенного. Один из таких ключевых регуляторов — крупный белковый комплекс Hippo, впервые найденный у дрозофилы. Мухи, у которых его работа была нарушена, буквально увеличивались в размерах (из-за чего регулятор и получил своё название: Hippo происходит от слова «гиппопотам»). Похожий Hippo был обнаружен и у млекопитающих; его отсутствие на ранних этапах развития приводило к образованию увеличенных органов.

Однако задачи у таких регуляторов гораздо серьёзнее, чем может показаться на первый взгляд: они не только препятствуют появлению «гигантов», но и защищают организм от опухолей. Бесконтрольное деление клеток, начавшись ещё в зародыше, во взрослом организме может вылиться в полноценный рак. Неудивительно, что такие регуляторные молекулы, контролирующие рост клеток, испытывают постоянное внимание со стороны исследователей. Для того же Hippo был найден целый букет «напарников», регуляторов регулятора, которые сообщают ему о состоянии дел в клетке, после чего сам Hippo принимает решение, ингибировать деление клетки или можно подождать.

Учёные из Института Гульбеньяна (Португалия) обнаружили, что у Hippo есть ещё один «напарник» — правда, не вполне обычный. Им оказался белок, принимающий участие в формировании цитоскелета клетки. Известно, что цитоскелет состоит из актиновых нитей — микрофиламентов, сложенных из множества молекул белка актина. Чтобы микрофиламент прекратил рост, нужен кэпирующий («колпачковый») белок: он садится на конец растущей нити и не даёт присоединяться новым молекулам актина. Учёные обнаружили, что, если у личинок дрозофилы этот кэпирующий белок не работает, в результате у них случается перерастание тканей, которые сильно напоминает злокачественную опухоль.

Оказалось, что при отсутствии запирающего белка в клетке накапливается большое количество актина, который подавляет активность Hippo-комплекса. Заснувший Hippo перестаёт контролировать другой белок, Yorkie, устремляющийся в клеточное ядро и включающий там гены, которые запускают деление клетки. Результаты работы исследователей опубликованы в журнале Development.

От цитоскелета зависит то, как клетка двигается, как делится, какую форму принимает, он играет ключевую роль в процессах внутриклеточного транспорта. Очевидно, что вслед за ростом и развитием клетки растёт и усложняется система актиновых микрофиламентов. Но иногда всё происходит наоборот: цитоскелет начинает диктовать клетке, как ей надо расти и когда делиться. Последствия могут быть самые неприятные, вырвавшийся из-под контроля аппарат микрофиламентов может спровоцировать появление рака. Авторы работы надеются, что в дальнейшем можно будет сдерживать развитие злокачественных опухолей, усмиряя разбушевавшийся цитоскелет.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА