Когда человек страдает от рака, процесс запрограммированной гибели клеток, называемый апоптозом, обычно не происходит, что позволяет процветать аномальным клеткам.
В новом исследовании Клэй Кларк, заведующий кафедрой и профессор биологии Техасского университета в Арлингтоне, исследует происхождение класса ферментов, отвечающих за уничтожение клеток. Эти ферменты, известные как эффекторные каспазы, дают представление о процессе гибели клеток и о том, как им можно манипулировать при болезненных состояниях.
«Если разработчики лекарств хотят нацелиться на раковую клетку, они могут активировать каспазы, чтобы они выполняли свою обычную функцию уничтожения клеток», — сказал Кларк. «Но сначала нам нужно изолировать каспазы раковых клеток и не изменять их активность в нормальных клетках . Вопрос в том, как мы можем нацелить активность опухолевой клетки, не нарушая ее здоровых соседей».
Исследование «Эволюция складчатого ландшафта эффекторных каспаз» опубликовано в Journal of Biological Chemistry. В нем Кларк и соавтор Суман Шреста, выпускник UTA и научный сотрудник Онкологического центра принцессы Маргарет, обращаются к прошлому за ответами.
Клетки имели эффекторные каспазы с тех пор, как более миллиарда лет назад появились организмы, называемые эукариотами. Со временем каспазы эволюционировали от одного до двенадцати белков, которые выполняют различные функции во время роста и деления клеток. Чтобы понять их эволюцию, лаборатория Кларка использовала вычислительный метод, называемый реконструкцией наследственного состояния, чтобы воссоздать белковую последовательность предка каспаз 3, 6 и 7 возрастом 650 миллионов лет.
Каспазы являются центральными компонентами апоптоза. В раковых состояниях клетки отключают каспазы и обходят процесс гибели клеток. Цель исследования Кларка — понять, как эффекторные каспазы работают в здоровых условиях. Как только нормальная функция белков будет понята, команда Кларка сможет найти способы их активации в болезненных состояниях, чтобы уничтожить аномальные клетки , сохранив при этом здоровые.
Изучив характеристики предка и проследив эволюцию белка в несколько членов, команда Кларка обнаружила сходства и различия между каспазами 3, 6 и 7, которые могли позволить изолированную активацию белков в опухолевых клетках без нарушения активности здоровых клеток .
Мортеза Халеди, декан Научного колледжа, сказал, что результаты исследования помогут человечеству в борьбе за смягчение последствий рака.
«Используя инновационные методы реконструкции состояния предков, команда доктора Кларка обнаружила жизненно важную информацию о важнейших строительных блоках здорового человеческого тела», — сказал Халеди. «Знания, раскрытые в этом исследовании, дают нам еще одно оружие в борьбе с раком».
