Обнаружена новая роль белков STIP1 и Maspin в обновлении и структуре клеток

Два недавно опубликованных исследования, проведенных бразильскими учеными, раскрывают ключевую роль многофункциональных белков STIP1 и Maspin в жизненно важных клеточных процессах.

Результаты демонстрируют новые белок функции, которые помогают выяснить, как клетки поддерживают свою форму, общаются и обновляются. Эти результаты способствуют новым исследованиям рака, эмбриогенеза и потенциальным применениям в медицине. регенеративная медицина.

В соответствии с одно из исследованийSTIP1 играет центральную роль в эмбриональное развитие и поддержание плюрипотентности, или способности клеток размножаться и давать начало другим типы клеток.

STIP1 (стресс-индуцируемый белок 1) присутствует в организме с самых ранних стадий жизни и считается необходимым для поддержания белкового баланса внутри клеток (гомеостаза). Он действует как мост, помогая другим белкам, называемым молекулярными шаперонами, взаимодействовать и передавать свой «груз» или клиентские белки для обработки.

Другое исследование показали, что Маспин действует на морфологию клеток, как регулятор цитоскелета и эпителиальную адгезию. В научной литературе этот белок описывается как супрессор опухоли из-за его роли в предотвращении прогрессирования и распространения заболевания в организме. Таким образом, это важная мишень, связанная с раком, особенно раком молочной железы.

Обе статьи были опубликованы в одном номере журнала. Коммуникационная биология журнал под руководством ученых из отдела клеточной биологии и биологии развития Института биомедицинских наук Университета Сан-Паулу (ICB-USP).

«Наша работа сосредоточена на фундаментальных исследованиях, пути, который требует времени, самоотверженности и непрерывности до тех пор, пока результаты не будут консолидированы. В этом путешествии участвуют многие студенты и исследователи, и каждый из них оставляет свой след в развитии знаний. Видеть, как эти коллективные усилия превращаются в публикацию, чрезвычайно приятно. Это уверенность в том, что мы вносим свой вклад в строительство науки», — сказала Agência профессор Марилин Хохмут Лопес из ICB-USP и координатор исследования STIP1. ФАПЕСП.

Профессор Натали Селла, также из ICB-USP и автор статьи о Маспине, подчеркивает важность инвестирования в долгосрочные исследования. «Подобные достижения возможны только при постоянных инвестициях в фундаментальную науку и обучение молодых исследователей», — говорит она.

«Хранитель плюрипотентности»

Используя генетически модифицированных мышей, группа ученых Лопеса обнаружила, что STIP1 необходим для поддержания стволовых клеток в их примитивном состоянии — состоянии, в котором они могут трансформироваться в любой тип ткани.

Ученые обнаружили, что снижение содержания белка привело к потере плюрипотентности при анализе мышиных эмбриональных стволовых клеток. Клетки также стали более уязвимыми к стрессу и проявили генетическую нестабильность.

Увеличение количества белка имело противоположный эффект: больший рост, устойчивость и сохранение идентичности стволовых клеток.

Результатом докторской диссертации Камилы Феликс де Лима Фернандес стало исследование, продемонстрировавшее, что STIP1 незаменим для эмбрионального развития, контроля геномной стабильности, выживания клеток и экспрессии генов плюрипотентности. Это открывает путь к поиску стратегий в регенеративной медицине.

Эта отрасль медицины, возникшая в конце 1990-х годов, занимается поиском способов восстановления и регенерации тканей, органов и других структур человеческого тела, поврежденных в результате травмы или болезни. «Мы обнаружили, что STIP1 действует как своего рода хранитель стволовые клеткигарантируя, что клеточные механизмы функционируют точно на самых деликатных этапах жизни», — говорит Лопес.

Универсальность Маспина

В случае с Маспином исследователи обнаружили, что этот белок напрямую поддерживает клетку. Он связывается с внутренними структурами, которые придают клеткам форму и стабильность.

Группа использовала комбинацию протеомных подходов, функционального анализа и визуализации. Они обнаружили, что уменьшение присутствия маспина в клетках, выстилающих поверхность тела (эпителиальных клетках), приводит к тому, что они теряют контакт друг с другом и меняют форму.

Исследование также показало, что белок контролирует рост нитей, которые организуют внутреннюю часть клеток. Таким образом, он действует как своего рода структурный организатор, обеспечивающий целостность тканей.

Результат докторского исследования студента Луиса Эдуардо да Силвы, начавшегося незадолго до пандемии COVID-19 в 2020 году, помогает объяснить, почему Маспин может играть противоположные роли в зависимости от клеточного контекста, действуя либо как защитник, либо как стимулятор рака.

«Наше путешествие с Маспином показывает, как фундаментальная наука, руководствуясь любопытством и настойчивостью, может раскрыть новые аспекты уже известных белков и переопределить устоявшиеся концепции», — добавляет Селла, объясняя, что она «унаследовала» свой интерес к белку более 20 лет назад, когда она проводила постдокторские исследования в лаборатории профессора Мин Чжана в Медицинском колледже Бэйлора в Соединенных Штатах.