В качестве мишени для лечения онкологических и метаболических заболеваний ученые предложили фермент-липидкиназу PI3KC2A. Известно, что он контролирует многие важные клеточные функции, но детально его механизм действия пока еще был не изучен.
В частности, PI3KC2A контролирует процессы, которые происходят в мембране, когда клетка получает сигналы извне, и влияние этих сигналов на жизненно важные процессы.
Эти процессы, помимо всего прочего, принимают участие в регуляции клеточного размножения и дифференцировки.
В статье, недавно опубликованной в научном журнале Molecular Cell, ученые рассказывают, как данный фермент переходит из неактивного состояния внутри клетки в активное, когда он попадает в клеточную мембрану.
Исследователи из Германии и Швейцарии уже достаточно долгое время занимаются изучением PI3KC2A. Их недавняя работа вскрывает некоторые ранее неизвестные факты о процессе под названием «поглощение рецепторов». Нарушения в последнем грозят некоторыми заболеваниями, такими как рак и сахарный диабет.
Интеллектуальная собственность https://www.euroonco.ru
Клеточная мембрана как функциональная динамичная система
Клеточная мембрана состоит из двойного слоя липидов, в который «встроены» белки, выполняющие различные функции. Но это не просто пленка, обволакивающая клетку. Это динамическая, меняющаяся структура, скорее, ее можно сравнить с морем, в котором «плавают» белковые молекулы, контролирующие избирательную проницаемость.
Липиды, образующие клеточную мембрану — не просто строительный материал. Они также регулируют ее проницаемость, работая как «переключатели» для каскадов химических реакций. Таким образом, липиды тоже участвуют в регуляции клеточной пролиферации и дифференцировки.
Ферменты подобные PI3KC2A играют роль в производстве липидов, работающих в качестве «переключателей». Поэтому с помощью таргетных препаратов, нацеленных на PI3KC2A, можно влиять на процессы клеточного размножения и дифференцировки и, таким образом, бороться с онкологическими заболеваниями. В частности, клеточная дифференцировка играет важную роль в неоангиогенезе — образовании новых кровеносных сосудов, которые необходимы для роста злокачественной опухоли.
Поглощение рецепторов
В ходе недавно проведенной работы ученые разобрались, какую роль играет фермент PI3KC2A в процессе поглощения клеточных рецепторов.
Так, было установлено, что фермент активируется в ходе связывания лиганда с рецептором на поверхности клетки. К таким лигандам, например, относятся факторы роста, инсулин. Связываясь с белком-рецептором, они активируют внутри клетки каскады химических реакций.
Активированный PI3KC2A вызывает эндоцитоз — процесс переноса везикул, содержащих рецептор, связанный с лигандом, в цитоплазму. Как только этот комплекс оказывается внутри клетки, он запускает каскады химических реакций, контролирующих те или иные функции.
Главная ценность недавнего исследования состоит в том, что оно подробно описывает изменения PI3KC2A, происходящие на каждом этапе данного процесса.
Активированный фермент «раскрывает руки»
Ученые обнаружили, что неактивный фермент имеет свернутую структуру, как будто он «обнял самого себя». Когда два компонента клеточной мембраны находятся одновременно в одном месте, фермент активируется и «раскрывает» свои «руки», связываясь с каждым из компонентов. Через несколько секунд после этого фермент начинает активно синтезировать сигнальные липиды, которые ответственны за эндоцитоз активированного рецептора. В итоге активируется каскад реакций и соответствующие процессы в клетке.
Теперь, когда процесс достаточно хорошо изучен, ученые приступили к поиску потенциальных лекарственных препаратов, которые могли бы повлиять на этот процесс.
В последнее время появилось немало новых противоопухолевых препаратов, многие из них уже одобрены на территории России.
Источник: https://www.medicalnewstoday.com/articles/322818.php
Читайте также:
круглосуточно
и событий клиники
