Hvordan et protein løsner sig og forårsager dødelige kræftformer

Bedre behandlinger for nogle af kræftens mest dødelige former kunne være tættere på på grund af en opdagelse ledet af University of California, Irvine om, hvordan et bestemt protein aktiveres i tumorceller. Fundet, ledet af forskere fra School of Biological Sciences, kan i sidste ende føre til mulige behandlingsformer for det særligt farlige melanom og bugspytkirtel-adenokarcinom, såvel som den mest almindelige form for hjernekræft i barndommen og hudkræft hos voksne. Et papir, der beskriver projektet, vises i Life Science Alliance .

Opdagelsen vedrører GLI1-proteinet, som er vigtigt i celleudviklingen, men som også er blevet fundet tændt i forskellige kræftformer. GLI1 aktiveres typisk af Hedgehog-signalvejen, kendt som HH. Forskere har dog i omkring et årti vidst, at krydstale (interaktion) mellem HH og den mitogen-aktiverede proteinkinase-vej har en rolle i cancer.

"I nogle tilfælde kan proteiner i én vej tænde proteiner i en anden," sagde hovedforfatter A. Jane Bardwell, projektforsker i UCI's afdeling for udviklings- og cellebiologi. "Det er et komplekst system. Vi ønskede at forstå den molekylære mekanisme, der fører til, at GLI1 aktiveres af proteiner i MAPK-vejen."

GLI1 binder normalt tæt til et protein kaldet SUFU. Det protein undertrykker GLI1 og forhindrer det i at trænge ind i cellekerner og tænde for gener. Forskerne undersøgte syv steder på GLI1-proteinet, der kunne phosphoryleres eller have en phosphatgruppe overført til det.

"Vi har identificeret tre, der kan phosphoryleres og er involveret i at svække bindingen mellem GLI1 og SUFU," sagde Lee Bardwell, professor i udviklings- og cellebiologi, hvis laboratorium udførte projektet. "Denne proces aktiverer GLI1, hvilket gør den i stand til at komme ind i cellekernen, hvor den kan forårsage ukontrolleret vækst, hvilket resulterer i kræft."

Han bemærkede, at phosphorylering af alle tre steder forårsager et betydeligt højere niveau af GLI1-udslip fra SUFU, end hvis blot én eller endda to af dem modtager fosfatgrupper.

Opdagelsen er et væsentligt skridt mod mere effektive og personlige kræftbehandlinger. "Hvis vi kan forstå præcis, hvad der foregår i en bestemt kræft eller en bestemt tumor, kan det være muligt at udvikle et lægemiddel, der er specifikt for en specifik tumor eller individuel patient," sagde Bardwell. "Det ville give os mulighed for at behandle disse sygdomme uden toksiciteten af ​​grundlæggende kemoterapi." Derudover har mange tumorer fra den samme cancer forskellige mutationer blandt individer. Til sidst kan det være muligt at screene tumorer for at udvikle den bedste tilgang til hver enkelt.

Forskningen blev udført i samarbejde med UCI School of Medicine's Department of Microbiology &Molecular Genetics og Stanford University School of Medicines Department of Dermatology.