Lösemide önemli bir protein için yeni bir işlev keşfedildi

Özet: Exportin-1 (Xpo1 veya Crm1 olarak da adlandırılır) adı verilen protein, materyalleri çekirdek dışına ihraç etmenin yanı sıra, genleri ifade etmek için DNA iplikçiklerinin RNA kopyalarını oluşturan süreç olan gen transkripsiyonunu teşvik etmede de rol oynuyor gibi görünüyor.

Beklenmedik bulgu, bilim insanlarının kanserin nasıl büyüdüğünü ve onunla nasıl mücadele edileceğini daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir

Ayrıntılı Açıklama

Northwestern Üniversitesi'nden araştırmacılar, tüm flora ve faunanın hücre çekirdeğinde bulunan bir proteinin daha önce gözlemlenmemiş bir işlevine rastladılar. Exportin-1 (Xpo1 veya Crm1 olarak da adlandırılır) adı verilen protein, materyalleri çekirdek dışına ihraç etmenin yanı sıra, genleri ifade etmek için DNA iplikçiklerinin RNA kopyalarını oluşturan süreç olan gen transkripsiyonunu teşvik etmede de rol oynuyor gibi görünüyor.

Transkripsiyonu düzenleyen transkripsiyon faktörleri aynı zamanda genleri, moleküllerin çekirdeğin içine veya dışına hareket etmesi için bir kanal görevi gören nükleer gözenek kompleksi ile etkileşime girmeye yönlendirebilir. Araştırmacılar, Exportin-1'in ikisi arasında bir bağlantı oluşturduğunu buldu. Transkripsiyon faktörlerini - ve onlarla birlikte yüzlerce geni - nükleer gözenek proteinlerine bağlayarak, genler çekirdeğin kenarına taşınır ve daha güçlü gen ifadesini uyarır.


Çalışmayı yöneten Moleküler Biyobilimler Profesörü Jason Brickner, "Exportin-1 genellikle kanserlerde ve lösemide aşırı eksprese edildiğinden, bu çalışma aynı zamanda yeni keşfedilen bu işlevin kanser büyümesini teşvik etmede önemli olma olasılığını da artırıyor" dedi ve ekledi: "Bu çalışma, 20 yıl önce keşfettiğim bir fenomene - genlerin açıldıklarında nükleer çevreye hareket etmesine - moleküler bir açıklama getiriyor."


Brickner'ın Northwestern Weinberg Sanat ve Bilim Koleji'ndeki moleküler biyolojik bilimler bölümündeki 20 yıllık araştırması, çekirdeğinde tüm bitkiler, hayvanlar ve mantarlarda evrensel olarak bulunan birçok özelliğe sahip olduğu için "ökaryotik hücreler için mükemmel bir model" olduğunu söylediği bir organizma olan mayaya odaklanmıştır. Exportin-1 tüm bu organizmalarda bulunduğundan, genomla etkileşim şekli tüm ökaryotlarda geçerli olabilir.


Disiplinler ve kurumlar arası ekip, Exportin-1'in tomurcuklanan mayadaki spesifik işlevlerini çözmek için tek molekül izleme, canlı hücrelerde kromatin lokalizasyonu, genom çapında haritalama ve biyokimya dahil olmak üzere çeşitli yöntemler kullandı.


Bugün (20 Mart) Molecular Cell dergisinde yayınlanan beklenmedik bulgular, sağlıklı hücresel fonksiyonlara zarar vermeden kanser büyümesini engelleyen yeni ilaçlar geliştirmeye çalışan diğer bilim insanlarına yardımcı olabilir.


Northwestern doktora öğrencisi ve ilk yazar Tiffany Ge, "Exportin-1 birçok lösemi ve kanserde aşırı eksprese edilir. Genoma bağlandığı için, onkogenezi teşvik etmek için transkripsiyonu değiştirebilir" dedi. "Exportin-1 inhibitörleri, birinci veya ikinci basamak kemoterapilere yanıt vermeyen hastalara verilir. Ancak bu tedaviler çok toksiktir ve birçok yan etkisi vardır çünkü hücrelerin temel bir işlevi olan tüm nükleer ihracatı engellerler."


Proteinin ikili rolünün yeniden anlaşılması, aşırı ekspresyonunun hücre bölünmesinden sorumlu genlerin ifadesini artırarak kanser gelişimini teşvik etme olasılığını ortaya çıkarmaktadır. Nükleer ihracatı etkilemeden sadece bu sürecin engellenmesi daha iyi ilaçların üretilmesine yol açabilir. Bununla birlikte, Exportin-1'in transkripsiyondaki rolünün de önemli olup olmadığı ve ilaçlara benzer bir toksik etki verip vermeyeceği henüz test edilmemiştir.


İlaç geliştirme düşünülmeden önce, araştırmacılar transkripsiyon faktörleri ve Exportin-1 arasındaki etkileşimin türler arasında genelleştirilebilir olduğunu doğrulamayı ve moleküler etkileşimin özelliklerini daha iyi tanımlamayı umuyorlar.


Araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri (R35 GM136419, P41 GM109824, R01 GM112108, T32 NIGMS GM008061 ve F32 GM153164 hibeleri) ve Ulusal Bilim Vakfı'ndan bir doktora öncesi bursu tarafından desteklenmiştir.

Kaynak: Northwestern University