Молекулярный переключатель может стать новой мишенью для терапии рака и диабета

Международная группа учёных из Института молекулярной фармакологии им. Лейбница (FMP) в Берлине и Женевского университета обнаружила ключевой механизм, влияющий на клеточные сигнальные каскады. Нарушения в этих каскадах могут приводить к развитию рака, ожирения и диабета. Результаты исследования опубликованы в журнале Molecular Cell.

Липиды, выполняющие роль молекулярных переключателей в сигнальных путях, критически важны для роста и дифференцировки клеток, а также для высвобождения и действия гормонов, таких как инсулин. Фермент липидная киназа PI3KC2A играет ключевую роль в поглощении рецепторов, делении клеток, передаче сигнала инсулина и ангиогенезе.

Используя методы структурной и клеточной биологии, учёные впервые детально изучили PI3KC2A и обнаружили, что в цитоплазме клеток он существует в неактивной, аутоингибированной форме. При получении внешнего сигнала (например, связывания инсулина с рецептором) киназа перемещается к клеточной мембране и активируется.

Доктор Оскар Вадас описывает механизм: «В неактивной форме киназа как бы «обнимает себя руками». Для активации необходимо одновременное присутствие двух специфических компонентов мембраны. Когда это происходит, киназа разворачивает «руки», и каждая связывается с одним из компонентов».

Активированная киназа за секунды синтезирует множество сигнальных липидных молекул, которые, в свою очередь, контролируют поглощение активированных рецепторов в клетку и регулируют процессы роста, деления и дифференцировки.

Это открытие даёт беспрецедентное понимание клеточного процесса поглощения рецепторов и открывает путь к фармакологическому воздействию на PI3KC2A. Профессор Фолькер Хауке подчёркивает: «Впервые у нас есть «рычаг» для влияния на активность липидной киназы PI3KC2A, что может стать прямой мишенью для терапии».

Например, малые молекулы, блокирующие активность PI3KC2A, могут служить противоопухолевыми агентами, поскольку ингибирование этой киназы, как показывают исследования на мышах, останавливает ангиогенез, необходимый для питания опухолей. Учёные FMP уже начали поиск таких соединений.