Белковая сигнализация "Джекилла и Хайда"
Исследователи из Systems Biology Ireland и UCD Conway Institute выяснили, как противоположные биологические функции (жизнь или смерть клетки) регулируются одними и теми же элементами белковых сетей.
В центре внимания была сеть Hippo/MAPK, которая играет важную роль в раке, регулируя пролиферацию клеток и апоптоз.
Ключевой механизм
- Конкурирующие белковые взаимодействия и изменения белкового сродства, вызванные фосфорилированием, координируют противоположные сигналы в сети Hippo/MAPK.
- По словам ведущего автора, доктора Дэвида Романо, такие белковые переключатели, вероятно, распространены во многих белковых сетях.
Значение для медицины
- Болезни, такие как рак, диабет и болезнь Альцгеймера, возникают, когда мутации нарушают нормальную организацию белковых сетей.
- Терапии, нацеленные на отдельные белки, часто имеют ограниченный успех из-за "перепрограммирования" сетей и развития резистентности.
- Понимание работы сетей необходимо для разработки более эффективных методов лечения рака, что является конечной целью исследования.
Методология
Исследование, опубликованное в Nature Cell Biology, сочеталo:
- Молекулярную биологию: изучение изменений белковых взаимодействий в раковых клеточных линиях с использованием проточной цитометрии.
- Математическое моделирование: создание модели на основе обыкновенных дифференциальных уравнений, интегрирующей экспериментальные и литературные данные.
- Верификацию: предсказания модели позволили сформулировать и экспериментально подтвердить новые гипотезы, выявив молекулярные механизмы работы сети Hippo/MAPK.