Актин: белок, способствующий метастазированию рака

Рак - это заболевание, которое поражает миллионы людей во всем мире. Он характеризуется неконтролируемым ростом аномальных клеток, которые могут проникать в окружающие ткани и распространяться на другие части тела.

Метастазирование происходит, когда раковые клетки отделяются от первичной опухоли и распространяются по всему организму, что требует от них разрыва связей с соседними клетками и миграции в другие ткани. Сигнальные молекулы, выделяемые раковыми клетками, стимулируют оба процесса и тем самым увеличивают злокачественность опухолей.

Группа исследователей во главе с профессором Робертом Гроссом и доктором Карстеном Шваном из Университета Фрайбурга обнаружили, что на высвобождение прометастатических факторов, которые приводят к злокачественности опухолей, влияет каркас клеток. Результаты были опубликованы в журнале Advanced Science.

Актин выполняет несколько функций в распространении рака

Актиновые нити являются частью клеточного скелета и необходимы для стабильности и подвижности. Они образуют сеть, которая динамически накапливается и разрушается путем добавления или отделения строительных блоков на концах нитей. Эти процессы точно регулируются другими молекулами, такими как так называемые формины.

Динамика актиновой сети обеспечивает передвижение клеток, например, во время развития или закрытия раны, а также распространение раковых клеток. Актин также играет роль в транспорте веществ внутри клетки. Однако это менее изучено, чем другие механизмы внутриклеточного транспорта.

Микроскопическое изображение клетки с высоким разрешением. С помощью флуоресцентных маркеров прометастатический фактор ANGPTL4 помечен пурпурным цветом, молекула FMNL2 - зеленым, а скелет актиновых клеток - белым. На увеличенном изображении показана одна везикула, содержащая ANGPTL4 в несколько последовательных временных точек. FMNL2 (зеленый) вызывает полимеризацию актиновых нитей (белого цвета) в пузырьке, продвигая его вперед. Диаметр самого пузырька составляет всего около 200 нанометров. Автор: Деннис Франк / Университет Фрайбурга

Исследователи из Фрайбурга обнаружили, что актиновая сеть также способствует высвобождению прометастатических факторов. Для своего исследования они использовали микроскопию высокого разрешения для отслеживания движения отдельных транспортных пузырьков внутри живых раковых клеток.

“Мы наблюдали, что везикулы, нагруженные ANGPTL4, переносятся на периферию клетки посредством динамической и локализованной полимеризации актиновых нитей”, - говорит Гроссе, который является членом Кластера передового опыта CIBSS – Центра интегративных исследований биологических сигналов при Университете Фрайбурга.

ANGPTL4 является важным прометастатическим фактором, который способствует образованию метастазов при различных типах рака.

FMNL2 контролирует транспорт ANGPTL4 вдоль актиновых нитей

Основываясь на микроскопических наблюдениях и генетических анализах, ученые пришли к выводу, что движение пузырьков контролируется форминоподобной молекулой FMNL2, инициируя полимеризацию, то есть удлинение, актиновых нитей непосредственно в пузырьке.

“Мы уже знали, что повышенная активность FMNL2 оказывает прометастатическое действие на многие типы опухолей”, - говорит Гроссе. “В нашей текущей работе мы теперь можем продемонстрировать важный основной процесс и связь с сигнальным путем TGFbeta”.

По словам ученого, эти знания могут быть использованы для диагностики или лечения опухолей. Например, путем выработки антитела, которое указывает на присутствие активного FMNL2 или фармакологически нацелено на активный фосфорилированный FMNL2.

Источник **stasis%2F">Подробнее ➤