Згідно з дослідженням Nature, регулюючи сенсорні шляхи клітини, ми маємо в руках дуже цікавий варіант майбутньої терапії, який, крім іншого, може дозволити тканиноспецифічну стимуляцію регенерації та розвиток нових типів терапія раку.

В останні десятиліття наукові дослідження зосереджувались майже виключно на 2% геному, кодуючих білок регіонах, і не дбали про інші 98%, які вони вважали дисфункціональними та надлишковими, непотрібною ДНК, що залишилася в результаті еволюції. Однак це зростало в останнє десятиліття небілкові кодуючі області експертиза, і ми все більше розуміємо це їх роль є фундаментальною в регулюванні.

Зараз під керівництвом дослідників Гарвардської медичної школи Медичного центру Бет-Ізраїльський дияконесс (BIDMC) був зроблений ще один крок до розуміння ролі підкласу небілкових кодуючих регіонів: як пояснюють дослідники у своєму дослідженні Nature, довгий -кодуюча РНК (довга некодуюча РНК), транскрибована з сегментів ДНК, lncRNA) відіграє важливу роль у тканиноспецифічній регуляції клітинних компонентів, а саме напр. таким чином, що його дрібні деталі все ще перекладаються, і отримані дуже короткі поліпептиди взаємодіють із певним клітинним органом, лізосомами, зокрема зв'язуючись з ферментом лізосомальною АТФазою, вони пригнічують активацію mTOR, таким чином, вони сприяють регенерації м’язової тканини та пухлинному розвитку.

сміттєвої
Як останній автор дослідження, mTORC1 та регенерація м'язів регулюються кодованим поліпептидом SPAR, кодованим LINC00961, пояснює П'єр Паоло Пандольфі, керівник онкологічного центру BIDMC, lncRNA транскрибується з ДНК так само, як і мРНК, але нам відомо не перекладається в білки. Пандольфі та ін. Негайно, але було висловлено припущення, що вони можуть не грати ролі, просто як "поступальний шум").

В ході своєї роботи дослідники спочатку передбачили за допомогою обчислювального аналізу, якими вони можуть бути потенційні поліпептиди, які можуть кодуватися відомими молекулами lncRNA, а потім визначати за допомогою мас-спектрометрії, чи справді експресуються ці передбачувані поліпептиди. За допомогою цього методу багато хто досі залишаються прихованими ідентифікований короткий поліпептид, потім один з них був продовжений (поліпептид 90 амінокислот кодується молекулою lncRNA LINC00961).

Потім, як показали молекулярні та біохімічні експерименти, поліпептид LINC00961 відіграє важливу роль у регуляції активності білкового комплексу mTORC1, який сприймає внутрішньоклітинне надходження поживних речовин. білковий комплекс mTORC1 бере участь не тільки у сприйнятті внутрішньоклітинного надходження поживних речовин, а й у регуляцію багатьох процесів життєдіяльності клітин - трансляція, метаболізм, ріст і розмноження клітин, так що його дисфункція призводить до розвитку захворювань, включаючи рак.

Це виявили Поліпептид LINC00961 запобігає цьому Білковий комплекс mTORC1 відчуває внутрішньоклітинну присутність амінокислот, отже, поліпептид був названий SPAR дослідниками (Sрегуляторний центр Pоліпептид THEмінокислота Р.еспонсом).

Крім того, було встановлено, що lncRNA, що кодує SPAR, сильно експресується в багатьох тканинах, наприклад також у м’язовій тканині. Потім дослідники застосували метод CRISPR/Cas9 Генерували нокаутованих мишей, характерних для SPAR, і продемонстрував, що поліпептид SPAR бере участь у регуляції регенерації м’язів після пошкодження: у мишей, яким не вдалося експресувати поліпептид SPAR після пошкодження м’язів, білковий комплекс mTORC1 зміг функціонувати при максимальній активності, і регенерація тканин була дуже швидкою.

Дослідники пояснили, що їх експериментальний метод дозволив їм пригнічувати експресію лише поліпептиду SPAR, тоді як поліпептид LINC00961, що містить його в цілому, міг експресуватись, тим самим дозволяючи ефекту поліпептиду SPAR відокремлювати від інших можливих некодуючих функцій lncRNA. Результати свідчать про це інгібуючи експресію поліпептиду SPAR у пошкодженій м’язовій тканині, ми отримуємо терапевтичний засіб для швидкої регенерації тканин.

На додаток до важливої ​​ролі lncRNAs, дослідження також вказує на те, що на активність білкового комплексу mTORC1 можна конкретно впливати в різних тканинах і клітинах, змінювати в одних тканинах і залишати недоторканою в інших тканинах, хоча б тому, що експресія lncRNAs здебільшого це тканинна специфіка в будь-якому випадку. Це, Впливаючи на малі поліпептиди, кодовані lncRNA, ми можемо мати інструмент для регулювання функції клітинних компонентів у всіх клітинах специфічним для тканини способом..

Порушення регуляції білкового комплексу mTORC1 є типовими для раку, і дослідники BIDMC вивчать у своїй наступній роботі, чи має SPAR роль і в інших захворюваннях. Як вони пояснюють, регулювання сенсорних шляхів у клітині є дуже захоплюючим новим варіантом для майбутньої терапії.