В исследованиях рака открытие нового белка, который играет роль в развитии рака, похоже на поиск ключа и карты сокровищ: следуйте подсказкам, и в конечном итоге может быть большая награда. По крайней мере, на это надеются результаты нового исследования, опубликованного в журнале Nature, в котором был обнаружен новый белок, называемый транспортным белком фосфата церамид-1 (CPTP) – открытие, которое в конечном итоге может привести к разработке новых лекарств для лечения различных видов рака и других заболеваний. состояния, включающие воспаление и тромбоз, или свертывание крови.
Идентификация CPTP была результатом международного сотрудничества, основанного на предшествующих исследованиях, проведенных одним из ведущих авторов Чарльзом Чалфантом, доктором философии.D., Заведующий кафедрой передачи сигналов раковых клеток и участник программы передачи сигналов раковых клеток в Онкологическом центре Месси Университета Содружества Вирджинии, а также профессор кафедры биохимии и молекулярной биологии Медицинской школы VCU. Команда обнаружила, что CPTP регулирует уровни биологически активных липидов, которые представляют собой молекулы, такие как жирные кислоты, которые часто играют роль в передаче сигналов в клетках. Как следует из названия, это исследование определило, что основная функция CPTP заключается в транспортировке церамид-1-фосфата (C1P), липида, который помогает регулировать рост, выживание, миграцию и воспаление клеток. В частности, C1P увеличивает производство провоспалительных эйкозаноидов – мощных сигнальных молекул, которые способствуют хроническому воспалению при таких заболеваниях, как рак, астма, атеросклероз и тромбоз, – и открытие CPTP проливает свет на клеточные механизмы, которые способствуют этим заболеваниям.
"Возможно, мы определили новейшую мишень для лечения рака," говорит Chalfant. "Из-за важной роли, которую этот белок играет в ряде клеточных функций, он также может иметь серьезные последствия для различных заболеваний, таких как рак, вызванных воспалением."
С помощью ядра Massey’s Lipidomics Developing Shared Resource исследователи смогли определить состав биоактивных липидов, регулируемых CPTP. Находясь в цитозоле или жидкости внутри клеток, команда обнаружила, что CPTP регулирует катаболизм C1P, процесс, который разрушает молекулу, чтобы высвободить ее энергию. Они также продемонстрировали, что CPTP транспортирует C1P к клеточной мембране, где он помогает синтезировать эйкозаноиды из жирных кислот в мембране.
Подтвердив десятилетние исследования лаборатории Chalfant, ученые предоставили дополнительное доказательство того, что C1P регулирует фосфолипазу A2 группы IVA, фермент, который способствует воспалению за счет производства жирной кислоты, известной как арахидоновая кислота. Было показано, что высвобождение арахидоновой кислоты посредством активации этого фермента C1P запускает производство эйкозаноидов. Эти результаты помогают объяснить сообщаемую связь между церамидкиназой, ферментом, ответственным за производство C1P, и плохим прогнозом у пациентов с раком груди, что также предполагает, что уменьшение системного воспаления может привести к лучшему прогнозу и лучшим ответам на лечение.
"Двигаясь вперед, мы надеемся использовать наши знания о структуре CPTP, чтобы найти небольшие молекулы и другие средства, которые могут его блокировать," говорит Chalfant. "Непосредственным применением таких терапевтических средств может быть восстановление свертывания крови у пациентов с травмами путем поддержания уровней конкретных эйкозаноидов, которые опосредуют свертывание крови. Однако в ходе дальнейших исследований мы надеемся точно определить, как вырабатывается CPTP, чтобы мы могли регулировать его производство и потенциально разрабатывать новые методы лечения различных заболеваний."