Odborníci z Ústavu molekulární genetiky [ÚMG] AV ČR nalezli dosud neznámý protein a popsali jeho úlohu při buněčném dělení. Jejich poznatky by v budoucnu mohly být využity při kontrole buněčného dělení v protinádorové léčbě. Informace o tom zveřejnil prestižní časopis EMBO Reports.
Výzkumný tým pod vedením Libora Macůrka objasnil úlohu dosud neznámého proteinu s označením FAM110A v organizaci takzvaného dělicího vřeténka. Funkce dělícího vřeténka je klíčová pro buněčné dělení [mitóza], to je přirozenou obnovu tkání. Dělící vřeténko totiž zajišťuje rozdělení genetické informace uložené v mateřských buňkách ve formě chromozomů do dceřiných buněk.
„Obecné principy buněčného dělení a organizace mitotického vřeténka jsou známy mnoho let. Nyní se našemu týmu podařilo nalézt zcela novou signální dráhu, která dosud unikala pozornosti,“ říká Macůrek.
Podle něj až podrobná biochemická a mikroskopická analýza prokázala důležitou úlohu proteinu FAM110A při vazbě takzvaných mikrotubulů [strukturních vláken buněčné kostry] dělicího vřeténka. Tu v buňce kontroluje enzym [proteinkináza] s označením CK1d.
Na první pohled neuspořádaný protein má svůj význam
Podle Libora Macůrka protein FAM110A na první pohled vypadá zcela neuspořádaně a postrádá enzymatickou aktivitu. Možná i proto se dosud jeho zkoumáním nikdo nezabýval a ani ho pořádně nepojmenoval.
„Při pohledu do mikroskopu nás však ihned zaujala schopnost tohoto proteinu vázat se na dělící vřeténko, která naznačovala, že by mohl hrát nějakou roli v buněčném dělení. Skutečně se potvrdilo, že odstranění FAM110A vede k závažným poruchám buněčného dělení,“ vysvětluje pro ZdraveZpravy.cz Macůrek.
Další biochemické analýzy podle něj prokázaly, že funkce buněčného dělení je v buňce kontrolována enzymem CK1. Přičemž jeho aktivita je nezbytná pro schopnost FAM110A vázat se na dělící vřeténko.
„Toto zjištění bylo rovněž překvapivé, protože až dosud byla popisována úloha CK1 především v organizaci tkání, nikoliv přímo v průběhu buněčného dělení,“ upřesňuje.
Objev vědců může pomoci v protinádorové léčbě
Aktuální porozumění mechanismům, kterými jsou protein FAM110A a kináza CK1 zapojeny do kontroly buněčného dělení, může dle vědců přispět k racionálnímu využití inhibitorů v protinádorové léčbě. Důvod je, že při chybné organizaci dělicího vřeténka se chromozomy nesprávně rozdělují a následně vznikají vývojové vady i nádorová onemocnění.
„Inhibitory potlačující aktivitu enzymu CK1 nyní prochází preklinickým výzkumem a ukazuje se, že mohou dobře působit především u hematologických malignit včetně některých forem leukémie,“ říká Libor Macůrek.
Dodává, že je pravděpodobné, že účinek těchto CK1 inhibitorů může být alespoň částečně vyvolán jejich schopností blokovat funkci FAM110A v průběhu buněčného dělení.
Výzkum funkce dělícího vřeténka pokračuje dál
Důsledky ztráty proteinu FAM110A vědci dosud pozorují v experimentálních podmínkách na úrovni jednotlivých buněk. Jak moc přispívá ztráta FAM110A k rozvoji chromosomálních poruch a nádorových onemocnění bude předmětem dalšího výzkumu.
Ztráta FAM110A vede k chybnému rozdělení chromozomů v průběhu mitózy
[Zdroj: ÚMG AV ČR]
Jak již bylo ale řečeno ztráta proteinu FAM110A podstatně prodlužuje trvání mitózy. Buněčné dělení je přitom zcela nezbytné pro život. Dělící vřeténko je tím útvarem, který rozděluje genetické informace uložené v mateřských buňkách ve formě chromozomů do dceřiných buněk. A právě při chybné organizaci dělícího vřeténka se chromozomy nesprávně rozdělují a následně vznikají vývojové vady a nádorová onemocnění.
–DNA–
