Изменение функции митохондриального антиоксидантного белка увеличивает экспрессию генов стволовых клеток, что способствует развитию более агрессивных раковых клеток, согласно недавнему исследованию Northwestern Medicine, опубликованному в Proceedings of the National Academy of Sciences.
В то время как протеин супероксиддисмутаза-2 (SOD2) известна ученым как митохондриальный антиоксидант, функция которого обычно защищает от развития рака, и как агент, способствующий развитию опухоли на более поздних стадиях установленного заболевания, специфические механизмы, лежащие в основе этого двойного поведения до конца не разобрались.
«Мы обеспечили открытие новой формы этого фермента, которая существенно отличается от антиоксиданта, участвующего в геномном перепрограммировании, способствующем эволюции этих более агрессивных форм рака молочной железы. Хотя мы сосредоточились на раке молочной железы, мы считаем, что это открытие может также быть распространены и на другие формы рака», — сказал Марсело Бонини, доктор философии, профессор медицины в отделении гематологии и онкологии и старший автор исследования.
В текущем исследовании авторы изучали биологическую функцию SOD2, особенно когда она находилась в ядре клетки. Используя различные методы, включая клеточные культуры , иммунофлуоресцентную микроскопию, анализ интерактома и анализ последовательности РНК, Бонини и его сотрудники обнаружили, что клеточный процесс, называемый ацетилированием, приводит к тому, что SOD2 увеличивает свою аффинность к связыванию железа, а не марганца, и заставляет его связывать железо. локализуются в ядре, а не в митохондриях.
Было обнаружено, что постацетилированная форма белка, нацеленная на ядро, называемая NLS-SOD2, способствует экспрессии генов стволовых клеток, в частности, путем удаления эпигенетических меток, которые обычно подавляют активацию программ стволовых клеток раковыми клетками . Авторы также заметили, что клетки, экспрессирующие NLS-SOD2, с большей вероятностью приобретают больший потенциал для развития в более агрессивные формы рака.
«Мы считаем, что присутствие ацетилированной формы SOD2 является молекулярной сигнатурой случаев рака молочной железы, которые с большей вероятностью рецидивируют. Следовательно, ацетилированная SOD2 может превратиться в биомаркер форм заболевания, которые необходимо лечить более агрессивно. Также возможно, что фармакологический нацеливание на локализованную в ядре SOD2 обеспечит новые терапевтические средства для подавления раковых стволовых клеток , которые устойчивы к лечению и метастазируют», — сказал Бонини.
По мнению авторов, локализация в ядре раковых клеток, а также уникальные структурные особенности, полученные в результате ацетилирования, позволяют предположить, что нацеливание на NLS-SOD2 может иметь потенциал для создания диагностических инструментов или возможных будущих методов лечения.
