Susanne Hellmuth y Olaf Stemmann de la Cátedra de Genética de la Universidad de Bayreuth han descubierto un mecanismo de protección natural que conduce a la muerte programada de células potencialmente enfermas. Protege del cáncer que puede desarrollarse como resultado de la distribución irregular de información genéticaa las células hijas. La enzima separasa juega un papel central en estos procesos. Los hallazgos publicados en Naturaleza ofrezca enfoques prometedores para la terapia contra el cáncer.
Con este estudio, los investigadores de Bayreuth están haciendo un seguimiento de su contribución a la regulación de la separasa publicada recientemente en " Naturaleza . "La regulación estricta de esta enzima durante la división celular es un requisito previo para que se desarrollen células hijas sanas. Si la separasa se activa demasiado pronto, existe el riesgo de transformación celular en células cancerosas malignas.
Las proteínas reutilizadas causan la muerte de las células enfermas
En su estudio de seguimiento, los genetistas de Bayreuth ahora han descubierto un mecanismo protector de la célula previamente desconocido. Es la propia separasa la que evita las consecuencias amenazantes de su actividad prematura: induce a la célula en división a suicidarse, un procesoconocida como apoptosis. Esto sucede porque la separasa readapta dos proteínas que generalmente tienen la tarea de contrarrestar la apoptosis. Estas son las proteínas MCL1 y BCL-XL. En una célula sana evitan que la proteína BAK muera., cuando la separasa se activa demasiado pronto, corta estas dos proteínas. Como resultado, ya no pueden cumplir su función de protección celular y BAK es libre de inducir apoptosis. Además, el procesamiento dependiente de la separasa transforma MCL1 y BCL-XL de antifactores apoptóticos en fragmentos de proteínas proapoptóticas. En otras palabras, los guardianes que se supone que mantienen la célula viva se convierten en agentes de la muerte.
Un mecanismo de emergencia que protege contra el mal funcionamiento genético
Basado en estos hallazgos, Hellmuth y Stemmann han descubierto otro mecanismo importante en el proceso de división celular. Asegura que la separasa ahorre células sanas y en realidad solo ataque las proteínas MCL1 y BCL-XL en el caso de un desarrollo celular patológico inminente.
La separasa se prepara para este ataque tan pronto como las dos proteínas hayan sido modificadas por grupos fosfato. La enzima NEK2A es responsable de este etiquetado, o fosforilación, de las proteínas. El punto es que NEK2A se degrada relativamente temprano en el cursodel desarrollo celular. Antes de que la célula comience a dividirse, la enzima ha desaparecido, siempre que el punto de control del ensamblaje del huso sea funcional y pueda garantizar que la división celular proceda de manera ordenada. En este caso, la separasa cumple sus funciones en el momento adecuado,sin poder identificar y atacar el MCL1 y el BCL-XL que ya no están fosforilados.Sin embargo, si el punto de control del ensamblaje del huso es defectuoso, el proceso de división celular se acelera: y mientras NEK2A todavía está presente en la célula, la separasa se activa.Ahora reconoce las dos proteínas y la apoptosis se inicia de inmediato.
Hellmuth y Stemmann se refieren a esta interacción de las dos enzimas que han descubierto como la "Duración mínima del punto de control de la mitosis temprana" o "DMC" para abreviar. Es un mecanismo de emergencia que entra en vigencia tan pronto como un conjunto de husillo defectuosoel punto de control provoca una segregación errónea de los cromosomas asociada con el riesgo de carcinogénesis.
Un nuevo enfoque para la terapia contra el cáncer
Los resultados de la investigación publicados en " Naturaleza "ofrecen varios puntos de partida para nuevas terapias contra el cáncer. Por ejemplo, se ha apreciado durante bastante tiempo que MCL1 y BCL-XL a menudo se producen en exceso en las células cancerosas. En estos casos, sin embargo, las dos proteínas protegencélulas equivocadas. Previenen la apoptosis de las células cancerosas, que tendrían que ser inducidas por proteínas como BAK ". Por lo tanto, un enfoque prometedor en la lucha contra el cáncer ahora podría ser alentar la transformación dependiente de la separasa de MCL1 y BCL-XL en pro-apoptóticos porque esto sería especialmente dañino para las células enfermas. Tenemos la intención de continuar con este enfoque con varios grupos de investigación en el futuro, por ejemplo, desde la oncología clínica y el desarrollo de fármacos. Es posible que este enfoque nos permita destruir selectivamente el cáncercélulas con las mismas proteínas que utilizan las células sanas para su propia autoprotección ", dice Stemmann.
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Materiales proporcionado por Universität Bayreuth . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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