Ich poznatky o tvorbe proteínu ATF4, čo je hlavný bojovník s bunkovým stresom, prispejú k vývoju nových liečebných terapií.
Objav, ktorý vedci v tejto oblasti urobili, je dôležitý pri hľadaní nových liečebných terapií. Zdroj: iStockphoto.com
Pri nedostatku kyslíka či živín bunky podliehajú stresu. Osud stresovanej bunky do veľkej miery riadi proteín ATF4. Zabezpečuje, aby sa bunky zo stresu rýchlo spamätali a nestali sa pre svoje okolie nebezpečnými, napríklad nekontrolovaným delením a vznikom nádorových ochorení.
Vedci z Mikrobiologického ústavu Akadémie vied ČR (AV ČR) teraz významne rozšírili opis molekulárneho mechanizmu (ustanoveného už viac ako dvadsať rokov), ktorým bunka hlavný protistresový proteín vytvára.
Opísali novú, oveľa zložitejšiu cestu k jeho tvorbe. Výsledky, ktoré publikoval časopis Cell Reports, sú kľúčové pre pochopenie, ako naše telá reagujú na stres. V budúcnosti tak môžu pomôcť pri vývoji liečebných terapií proti celému radu ochorení.
Molekulárny mechanizmus
Vedci do detailov opísali molekulárny mechanizmus, ktorým bunka proteín tvorí, a to práve v okamihu, keď sa ocitne v stresovej situácii.
„Kým počas stresovej situácie sa syntéza väčšiny proteínov v bunke prakticky zastaví, syntéza ATF4 sa, naopak, rozbehne naplno. Deje sa tak vďaka špeciálnym regulačným prvkom, ktoré sa nachádzajú na začiatku mRNA, ktorá tento proteín kóduje,“ vysvetlil vedúci laboratória Leoš Shivaya Valášek z Mikrobiologického ústavu AV ČR.
Proteín, ktorý riadi osud stresovaných buniek
Bunky si ako reakciu na stresové situácie vyvinuli rôzne mechanizmy. Príkladom sú signálne dráhy, ktoré po aktivácii cielene ovplyvňujú a menia správanie bunky.
Práve proteín ATF4 je kľúčovým priesečníkom niekoľkých takýchto signálnych dráh. Udáva, čo sa so stresovanou bunkou stane hneď v niekoľkých ohľadoch.
„Tento proteín umožní bunke v momente celkom preprogramovať jej činnosť, aby všetko nechala tak a všetku energiu sústredila na vyrovnanie sa s daným stresom. Ak sa jej to v presne danom časovom okamihu nepodarí, ATF4 spustí takzvanú programovanú bunkovú smrť, aby sa takto stresovaná bunka nestala pre svoje okolie nebezpečnou, napríklad zhubnou, teda nekontrolovane sa deliacou,“ objasnila Anna Smirnová z Mikrobiologického ústavu AV ČR.
Rozširuje predchádzajúcu teóriu
Mechanizmus, akým bunka v stresových situáciách ATF4 syntetizuje, opísali už v roku 2004 dve vedecké skupiny – skupina Dr. Ronalda Weka z Fakulty medicíny Indianskej univerzity a skupina Dr. Davida Rona z Cambridgeskej univerzity. Časom sa však začali hromadiť výsledky iných štúdií naznačujúce, že mechanizmus je oveľa zložitejší, než sa predpokladalo.
Na základe týchto štúdií začalo Laboratórium génovej expresie v Mikrobiologickom ústave AV ČR pred desiatimi rokmi svoj výskum protistresového proteínu a mechanizmu jeho produkcie. Objav, ktorý vedci urobili, je dôležitý pri skúmaní nových liečebných terapií. „Vzhľadom na to, že deregulovaná syntéza ATF4 sprevádza rôzne patologické stavy vrátane nádorových ochorení, naša práca jasne ukazuje, že pri zvažovaní vhodných terapií, ktoré cielia na ATF4, je potrebné zohľadniť komplexnosť kontroly syntézy tohto kľúčového regulátora života či smrti stresovaných buniek,“ doplnil Valášek.
Zdroj: TS Mikrobiologický ústav AV ČR, v. v. i.
(zh)
