Νέες μελέτες λεπτομέρειες για το πώς τα λιμοκτονούν τα κύτταρα αεροπειρατεί σε σταθμούς μεταφοράς πρωτεΐνης

Μια νέα μελέτη από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, Berkeley, έχει αποκαλύψει τους λεπτομερείς μηχανισμούς με τους οποίους τα λιμοκτονούν σταθμούς μεταφοράς πρωτεϊνών κυττάρων για την εισαγωγή θρεπτικών ουσιών. Τα ευρήματα, που δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature Communications, θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες για τη θεραπεία του καρκίνου και άλλων ασθενειών που περιλαμβάνουν ταχεία ανάπτυξη κυττάρων.

Όταν τα κύτταρα στερούνται θρεπτικών ουσιών, εισέρχονται σε κατάσταση στρες που ονομάζεται αυτοφαγία, στην οποία διασπά τις δικές τους πρωτεΐνες και οργανίδια για να ανακυκλώσουν τα συστατικά. Αυτή η διαδικασία είναι απαραίτητη για την επιβίωση των κυττάρων, αλλά μπορεί επίσης να είναι επιβλαβής εάν δεν ρυθμίζεται σωστά. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η αυτοφαγία μπορεί να οδηγήσει σε κυτταρικό θάνατο.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι σταθμοί μεταφοράς πρωτεϊνών που λιμοκτονούν τα κύτταρα που ονομάζονται μεταφραστές για να εισάγουν θρεπτικά συστατικά. Τα μεταφθάλια χρησιμοποιούνται κανονικά για τη μεταφορά πρωτεϊνών στο ενδοπλασματικό δίκτυο (ER), ένα κυτταρικό διαμέρισμα όπου οι πρωτεΐνες διπλωμένες και τροποποιημένες. Ωστόσο, όταν τα κύτταρα λιμοκτονούν, αναδιαμορφώνουν τα translocons για να εισάγουν θρεπτικά συστατικά αντ 'αυτού.

Αυτή η αναδιάρθρωση καθίσταται δυνατή από μια πρωτεΐνη που ονομάζεται ATF4, η οποία ενεργοποιείται ως απόκριση στην πείνα. Το ATF4 συνδέεται με τα translocons και αλλάζει τη δομή τους, επιτρέποντάς τους να εισάγουν θρεπτικά συστατικά.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι τα επίπεδα ATF4 είναι αυξημένα σε καρκινικά κύτταρα, γεγονός που υποδηλώνει ότι αυτή η οδός θα μπορούσε να αποτελέσει στόχο για τη θεραπεία καρκίνου. Με την αναστολή του ATF4, μπορεί να είναι δυνατή η πρόληψη των καρκινικών κυττάρων από την αεροπειρατεία των μεταφραστών και την εισαγωγή θρεπτικών ουσιών, οδηγώντας σε κυτταρικό θάνατο.

"Αυτή η μελέτη παρέχει μια λεπτομερή κατανόηση του τρόπου με τον οποίο λιμοκτονούν τα κύτταρα μεταφορών πρωτεϊνών για την εισαγωγή θρεπτικών ουσιών", δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας καθηγητής Jennifer Doudna, βιοχημικός στο Berkeley. "Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεραπείες για τη θεραπεία του καρκίνου και άλλων ασθενειών που περιλαμβάνουν ταχεία ανάπτυξη κυττάρων".

Η ερευνητική ομάδα ερευνά τώρα το ρόλο του ATF4 σε άλλες κυτταρικές διεργασίες, όπως η αναδίπλωση και η αποικοδόμηση πρωτεϊνών. Σχεδιάζουν επίσης να μελετήσουν τον τρόπο με τον οποίο τα επίπεδα ATF4 ρυθμίζονται σε καρκινικά κύτταρα.