logo

Пользовательского поиска

Tuesday 20th of November 2018

Фермент АМРК необходим для нормального развития

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Вести из лабораторий
Автор: Administrator   
05.05.2016 15:34

 

Ученые обнаружили тесную связь между лизосомами, утилизационными центрами клетки, и развитием энтодермального зародышевого листка. На снимке хорошо дифференцированная структура, полученная из нормальных эмбриональных стволовых клеток, со всеми ядрами, окрашенными в синий цвет. Только энтодермальные клетки (зеленые) содержат высокие уровни лизосом (красные).

Ученые обнаружили тесную связь между лизосомами, утилизационными центрами клетки, и развитием энтодермального зародышевого листка. На снимке хорошо дифференцированная структура, полученная из нормальных эмбриональных стволовых клеток, со всеми ядрами, окрашенными в синий цвет. Только энтодермальные клетки (зеленые) содержат высокие уровни лизосом (красные). (Фото: Anwesh Kamireddy/Salk Institute)


Неожиданная связь между метаболизмом и рисайклингом дает основания надеяться на новые методы лечения рака


Ученые из Института биологических исследований Солка (Salk Institute for Biological Studies) нашли ответ на вопрос, как клеточный «топливомер», отвечающий за мониторинг и управление внутриклеточными энергетическими процессами, играет совершенно неожиданную роль в развитии. Эта важнейшая связь, возможно, поможет ученым глубже понять рак и диабет.


Этот клеточный сенсор уровня топлива – белковый комплекс, известный как АМРК (AMP-activated protein kinase, АМФ-активируемая протеинкиназа), следящий за поступлением и расходом энергии с целью поддержания нормальной бесперебойной жизнедеятельности клетки. Если запас топлива – питательных веществ – в живой клетки истощается, АМРК замедляет ее рост и изменяет метаболизм. Ранее профессор Института Солка Рувим Шоу (Reuben Shaw) открыл, что АМРК может замедлить «разогнанный» метаболизм опухоли, а также восстановить нормальную функцию печени и других тканей при диабете.

«Хотя к связи АМРК с диабетом и раком проявляется большой интерес, о том, как работа этого сенсора топлива изменяется в различных клеточных популяциях в период развития, откровенно говоря, ничего известно не было», - поясняет профессор Шоу.

Помимо возможности по-новому взглянуть на терапию стволовыми клетками, эта работа, опубликованная в журнале Genes & Development, может помочь оптимизировать методы лечения рака.

«Прежде всего, мы отредактировали два важных компонента пути АМРК в эмбриональных стволовых клетках, используя для этого технологию CRISPR», - рассказывает об исследовании первый автор статьи Натан Янг (Nathan Young). «Сначала мы не увидели какой-либо разницы, но все стало гораздо интереснее, когда мы вызвали их дифференциацию».

 

Рувим Шоу (Reuben Shaw) (слева) и Натан Янг (Nathan Young)

 

Рувим Шоу (Reuben Shaw) (слева) и Натан Янг (Nathan Young). (Фото: Salk Institute)

 

 

 

Как правило, эмбриональные стволовые клетки обладают способностью образовывать более специализированные клетки, принадлежащие к одной из трех больших групп, называемых зародышевыми листками – энтодерме, эктодерме и мезодерме, которые в конченом итоге развиваются во все типы клеток организма. Однако клеткам без нормально функционирующего пути АМРК не удается эффективно сформировать энтодерму. Вместо этого они образуют слишком много эктодермы (листка, который превратится в кожу).

«Эти клетки не могли сделать правильный выбор», - продолжает профессор Шоу. «Это было первым намеком на то, что этот метаболический путь указывает клетке, каким видом специализированной ткани ей стать».

Исследователи подробно изучили паттерны генной экспрессии АМРК-дефицитных клеток и выяснили, что большое количество генов с подавленной экспрессией связано с одной специфической клеточной структурой – лизосомой. Эта важнейшая самодостаточная органелла содержит ферменты, разрушающие клеточный материал до «кирпичиков», пригодных для повторного использования. Лизосома – клеточный центр, ответственный за удаление и утилизацию биохимического «мусора».

Потеря лизосом, как выяснили исследователи, объяснялась потерей фактора транскрипции Tfeb, включающего экспрессию лизосомальных генов в условиях голода. Посредством простой реинтродукции Tfeb в дисфункциональные клетки ученые смогли восстановить нормальное развитие и дифференцировку.

«Что лизосомы и АМРК как-то связаны, предполагалось, но никто не мог себе представить, что без этого сенсора уровня топлива не будет и лизосом», - говорит Шоу. «Связь пути АМРК с лизосомами поднимает вопрос о том, не является ли этот путь и частью противораковых путей».

В настоящее время идут десятки клинических испытаний ингибиторов лизосом как препаратов для лечения рака груди, легких, поджелудочной железы и головного мозга, хотя суть связи между лизосомами и опухолями остается неясной.

«Мы расшифровываем некоторые из этих глубинных связей, которые могли бы указать, когда и как то или иное лекарство может оказать пользу», - заключает профессор Шоу. «Кроме того, эта работа поможет найти более специфические пути таргетирования лизосом при раке».

 

 

По материалам

Salk scientists uncover how a cell’s “fuel gauge” promotes healthy development

 

Оригинальная статья:

Nathan P. Young, Anwesh Kamireddy, Jeanine L. Van Nostrand, Lillian J. Eichner, Maxim Nikolaievich Shokhirev, Yelena Dayn and Reuben J. Shaw. AMPK governs lineage specification through Tfeb-dependent regulation of lysosomes

 

© «Фермент АМРК необходим для нормального развития». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Вести из лабораторий. Письменное разрешение обязательно.

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday1040
mod_vvisit_counterYesterday982
mod_vvisit_counterThis week3539
mod_vvisit_counterLast week6784
mod_vvisit_counterThis month17225
mod_vvisit_counterLast month40524
mod_vvisit_counterAll days4186255

We have: 29 guests, 1 bots online
Your IP: 54.147.142.16
 , 
Today: Ноя 20, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.