Выявлен новый белок опухолевой супрессии, участвующий в регуляции процессов старения

21.10.201116150
Ученые из Онкологического Центра Вандербильт-Ингрэм (Vanderbilt-Ingram Cancer Center, США) и Национальных Институтов Здоровья США (National Institutes of Health, NIH) расширили список белков, задействованных как в процессах старения, так и развитии онкологических заболеваний. Результаты их исследования, опубликованные в журнале Cancer Cell, свидетельствуют о том, что белок семейства сиртуинов SIRT2, участвующий в процессах старения, также выполняет функцию белка-супрессора опухолевого роста. У мышей, в организме которых отсутствовал этот белок, возникали различные опухоли, тип которых зависел от пола животного. Новые данные, а также сведения о других двух белках из семейства сиртуинов, полученные в ходе более ранних исследований, позволяют предположить существование уникального «семейства» белков-супрессоров опухолевого роста, одновременно задействованных в процессе старения организма.

Считается, что развитие онкологических заболеваний обусловлено, в первую очередь, старением организма, так как большинство случаев рака диагностируется у людей старше 50 лет. Однако биологические процессы, лежащие в основе этой взаимосвязи, до сих пор остаются не выясненными.

В конце 1990-х гг. была выявлена роль белков сиртуинов в увеличении продолжительности жизни некоторых видов животных, находившихся на низкокалорийной диете. Создавалось впечатление, что эти чувствительные к поступающим в организм питательным веществам белки защищают клетки от повреждений, возникающих при старении организма.

«Самым важным прогностическим фактором развития рака является возраст. Кажется логичным, что гены, регулирующие процессы старения, также задействованы и в развитии онкологических заболеваний», - говорит руководитель исследования, профессор Дэвид Гайус (David Gius) из Онкологического Центра Вандербильт-Ингрэм.

В ходе более ранних исследований, проведенных в Национальном Онкологическом Институте (NIH's National Cancer Institute, США) Гайус с коллегами обнаружили, что при удалении митохондриального белка сиртуина под названием SIRT3 у мышей возникал гормонозависимый (эстроген- и прогестеронзависимый) рак молочных желез. Этот тип рака является самой распространенной злокачественной опухолью молочной железы среди женщин в постклимактерическом периоде.

В настоящем исследования научная группа Гайуса сконцентрировала внимание на изучении физиологических функций белка SIRT2. Блокиров ген, ответственный за синтез этого белка, в культуре клеток и в организме подопытных животных, ученые обнаружили, что в организме мышей, у которых отсутствует белок SIRT2, возникали многочисленные опухоли в разных тканях, причем у мышей-самцов и мышей-самок поражаемые органы различались. У мышей-самок отсутствие белка SIRT2 приводило к развитию опухоли молочных желез, а у мышей-самцов – опухолей органов пищеварительного тракта (печени, поджелудочной железы, прямой кишки, желудка).

«Это поразительное наблюдение. Нокаут гена, ответственного за синтез специфичного белка, вызывает развитие опухолей, тип которых определяется полом животного. Можно предположить, что между полом организма и функцией белков сиртуинов существует физиологическая взаимосвязь», - комментирует Гайус.

Проанализировав данные, полученные при обследовании онкологических больных, ученые установили, что концентрация белка SIRT2 снижена у пациентов с раком молочной железы, опухолями желудочно-кишечного тракта (без деления больных по гендерному признаку) и некоторыми другими типами раков.

Хотя ученые и не выяснили механизм, обусловливающий гендерные различия в локализации опухолей у лабораторных животных, они доказали, что в культуре клеток белок SIRT2 выполняет функцию белка-супрессора роста опухолевых клеток. В частности белок участвует в делении клетки путем регулирования активности комплекса, стимулирующего анафазу – APC/C. Отсутствие в клетке белка SIRT2 приводило к «нестабильности генома» или нарушению нормального расхождения хромосом во время деления. Сначала культура клеток с нокаутированным геном SIRT2 пролиферировала с низкой скоростью, но постепенно темпы деления клеток увеличивались, и в дальнейшем появлялись признаки злокачественной трансформации клеток.

В результате предыдущих исследований было выявлено 2 белка из семейства сиртуинов – SIRT1 и SIRT3, выполняющих функцию белков-супрессоров опухолевого роста. Результаты нового исследования позволяют отнести к этой группе также белок SIRT2.

По словам ученого, полученных лабораторных мышей можно использовать при изучении рака молочной железы, потому что опухоли, возникшие у самок-мышей, аналогичны люминальным (относящимся к просвету органа) опухолям молочных желез у женщин.

Сотрудники лаборатории Гайуса планируют установить, играет ли белок SIRT2 ведущую роль в возникновении рака молочной железы люминального типа. Если гипотеза окажется верной, ученые будут использовать мышей для воспроизведения заболевания с целью определения эффективности применения различных химиотерапевтических препаратов для лечения больных раком молочных желез.

«В перспективе мы могли бы выявить подгруппы женщин, которым помогут препараты, протестированные на мышах», - отметил Гайус.

По материалам Vanderbilt University Medical Center

Оригинальная статья:
Hyun-Seok Kim, Athanassios Vassilopoulos, Rui-Hong Wang, Tyler Lahusen, Zhen Xiao, Xiaoling Xu, Cuiling Li, Timothy D. Veenstra, Bing Li, Hongtao Yu, Junfang Ji, Xin Wei Wang, Seong-Hoon Park, Yong I. Cha, David Gius, Chu-Xia Deng. SIRT2 Maintains Genome Integrity and Suppresses Tumorigenesis through Regulating APC/C Activity. 18 October 2011; 20(4) pp. 487 - 499, Cancer Cell DOI: 10.1016/j.ccr.2011.09.004

Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей