Forskning afslører, hvordan kræftdrivende enzym virker

En nylig forskningsundersøgelse har afsløret vigtige detaljer om mekanismerne af et enzym, der spiller en afgørende rolle i at drive udviklingen og progressionen af ​​visse typer kræft. Dette enzym er kendt som EZH2, og forståelsen af ​​dets funktion er afgørende for at udvikle målrettede terapier til effektivt at bekæmpe kræft.

EZH2 tilhører en gruppe enzymer kaldet histonmethyltransferaser, som modificerer histoner, de proteiner, som DNA pakker rundt om for at danne kromatin, det materiale, der udgør kromosomerne. Histonmodifikationer kan ændre strukturen af ​​kromatin, hvilket påvirker genekspression og cellulære processer.

I tilfælde af EZH2 fører dens aktivitet til methylering af histon H3 på et specifikt sted kendt som lysin 27 (H3K27me3). Denne modifikation er forbundet med gendæmpning, og når EZH2 bliver overaktiv eller dysreguleret, kan det resultere i unormal undertrykkelse af tumorsuppressorgener og aktivering af onkogener, hvilket fremmer ukontrolleret cellevækst og cancerudvikling.

Forskningsstudiet, udført af forskere ved University of Cambridge og Cancer Research UK Cambridge Institute, brugte avancerede teknikker, såsom kryo-elektronmikroskopi, til at bestemme den præcise struktur af EZH2-enzymet i kompleks med dets substrat, et nukleosom (den basisenhed af kromatin). Denne detaljerede forståelse af enzymets struktur og interaktioner med DNA og histoner giver værdifuld indsigt i dets katalytiske mekanisme.

Resultaterne afslørede, at EZH2 anvender en to-trins mekanisme til sin enzymatiske aktivitet. Først rekrutterer og binder den til specifikke DNA-sekvenser gennem et læsemodul i enzymet. Denne bindingsbegivenhed bringer EZH2 tæt på målnukleosomerne. Efterfølgende katalyserer det katalytiske domæne af EZH2 methyleringen af ​​H3K27.

Desuden identificerede undersøgelsen to forskellige konformationer eller tilstande af EZH2 under den katalytiske proces. Overgangen mellem disse tilstande regulerer enzymets aktivitet og sikrer den præcise placering af H3K27me3-mærker på målnukleosomer.

Derudover undersøgte forskerne virkningen af ​​mutationer, der ofte findes i EZH2 hos cancerpatienter. Disse mutationer blev vist at forstyrre den regulatoriske mekanisme af den to-trins enzymatiske proces, hvilket fører til afvigende H3K27-methyleringsmønstre og bidrager til cancerudvikling.

Forskningsresultaterne giver en omfattende molekylær forståelse af, hvordan EZH2-enzymet fungerer og de mekanismer, der ligger til grund for dets rolle i cancer. Denne viden åbner nye veje for udvikling af målrettede terapier, der specifikt hæmmer EZH2-aktivitet, hvilket potentielt tilbyder lovende behandlingsstrategier for forskellige kræfttyper.