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Les protéines de route cellules cancéreuses à changer d'état

Posted by: admin 07-15 Les protéines de route cellules cancéreuses à changer d'état

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Une nouvelle étude du MIT implique une famille de protéines liant l'ARN dans la régulation de cancer, en particulier dans un sous-type de cancer du sein. Ces protéines, appelées protéines Musashi, peuvent forcer les cellules dans un état associé à une prolifération accrue.

Les protéines de route cellules cancéreuses à changer d'état

Protéines Musashi, coloré en rouge, apparaissent dans le cytoplasme de la cellule, en dehors du noyau. A droite, le noyau cellulaire est coloré en bleu.

Crédit: Yarden Katz

Les biologistes ont déjà constaté que ce genre de transformation, qui se produit souvent dans les cellules cancéreuses ainsi que pendant le développement embryonnaire, est contrôlée par des facteurs de transcription - protéines qui transforment gènes sur et en dehors. Cependant, la nouvelle recherche de MIT révèle que les protéines liant l'ARN jouent également un rôle important. Les cellules humaines ont environ 500 différentes protéines liant l'ARN, qui influencent l'expression génique par le contrôle de l'ARN messager, la molécule qui porte les instructions pour l'ADN du reste de la cellule.

"Les découvertes récentes montrent que il ya beaucoup d'ARN-traitement qui se passe dans les cellules humaines et des cellules de mammifères en général», dit Yarden Katz, un destinataire MIT de doctorat récente et l'un des principaux auteurs de la nouvelle papier. "ARN est traité en plusieurs points au sein de la cellule, ce qui donne des possibilités de liaison à l'ARN protéines de réglementer ARN à chaque point. Nous sommes très intéressés à essayer de comprendre cette classe inexplorée de protéines liant l'ARN et comment ils réglementons Cell- transitions d'état. "

Feifei Li de l'Université agricole de Chine est également un auteur principal de l'étude, qui paraît dans la revue eLife sur décembre 15. auteurs principaux du papier sont MIT biologie professeurs Christopher Burge et Rudolf Jaenisch et Zhengquan Yu de l'Université agricole de Chine.

Commander des états de cellules

Jusqu'à cette étude, les scientifiques savaient très peu sur les fonctions des protéines Musashi. Ces protéines liant l'ARN ont traditionnellement été utilisés pour identifier des cellules souches neurales, dans lequel ils sont très abondants. Ils ont également été trouvés dans les tumeurs, y compris dans le glioblastome, une forme très agressive de cancer du cerveau.

"Normalement, ils sont de marquage des cellules souches et progénitrices, mais ils se mettent en marche dans les cancers. Ce était fascinant pour nous car il a suggéré qu'ils pourraient imposer un état plus indifférenciée sur les cellules cancéreuses», dit Katz.

Pour étudier cette possibilité, Katz a manipulé les niveaux de protéines Musashi dans les cellules souches neurales et mesurer les effets sur d'autres gènes. Il a trouvé que les gènes touchés par des protéines Musashi étaient liés à la transition épithéliale-mésenchymateuse (EMT), un processus par lequel les cellules perdent leur capacité à se serrer les coudes et de commencer envahir d'autres tissus.

EMT a été montré pour être important dans le cancer du sein, ce qui incite l'équipe de se pencher sur les protéines Musashi dans les cancers de tissu non neural. Ils ont trouvé que les protéines Musashi sont plus fortement exprimés dans un type de tumeurs du sein appelées tumeurs luminales B, qui ne sont pas métastatique, mais sont agressifs et à croissance rapide.

Lorsque les chercheurs ont renversé protéines Musashi dans les cellules de cancer du sein cultivées en laboratoire, les cellules ont été forcés de quitter l'état de l'épithélium. De plus, si les protéines ont été stimulées artificiellement dans les cellules mésenchymateuses, les cellules transition vers un état épithéliale. Ceci suggère que les protéines Musashi sont responsables du maintien des cellules cancéreuses dans un état épithéliale proliférative.

"Ces protéines semblent vraiment être la réglementation de cette transition d'état-cellulaire, que nous connaissons par d'autres études est très important, en particulier dans le cancer du sein», dit Katz.

Le développement embryonnaire et le cancer

Les chercheurs ont découvert que les protéines Musashi réprimer un gène appelé Jagged1, qui à son tour régule la voie de signalisation Notch. signalisation Notch favorise la division cellulaire dans les neurones au cours du développement embryonnaire et joue également un rôle majeur dans le cancer.

Lorsque Jagged1 est réprimée, les cellules sont verrouillées dans un état épithélial et sont beaucoup moins mobiles. Les chercheurs ont découvert que les protéines Musashi répriment également Jagged1 au cours du développement de la glande mammaire normale, et pas seulement dans le cancer. Lorsque ces protéines ont été surexprimés dans les glandes mammaires normales, les cellules étaient moins capables de subir le type de EMT santé requis pour le développement du tissu mammaire.

Brenton Graveley, professeur de génétique et de biologie du développement à l'Université du Connecticut, dit qu'il était surpris de voir quelle influence protéines Musashi peuvent avoir en contrôlant un nombre relativement restreint de gènes dans une cellule. "Musashi protéines ont été connus pour être intéressant pour de nombreuses années, mais jusqu'à maintenant, personne n'a vraiment compris exactement ce qu'ils font, en particulier à l'échelle du génome entier," dit-il.

Les chercheurs tentent maintenant de comprendre comment les protéines Musashi, qui sont normalement désactivés après développement embryonnaire, se rallumées dans les cellules cancéreuses. "Nous avons étudié ce que cette protéine fait, mais nous savons très peu sur la façon dont il est réglementé», dit Katz.

Il dit que ce est trop tôt pour savoir si les protéines Musashi pourraient faire de bonnes cibles pour les médicaments anticancéreux, mais ils pourraient faire un bon marqueur de diagnostic pour ce état une cellule cancéreuse est. "Ce est plus sur la compréhension des états de cellules de cancer à ce stade , et de les diagnostiquer, plutôt que de les traiter, »dit-il.