Ученые Института Уолтера и Элизы Холл определили ключевой этап в биологическом процессе запрограммированной гибели клеток, также называемый апоптозом.
Апоптоз важен в биологии человека, поскольку он удаляет нежелательные, а иногда и опасные клетки из нашего тела, защищая нас от развития рака. Однако это также может привести к развитию дегенеративных заболеваний, когда здоровые клетки ошибочно разрушаются.
Исследование, возглавляемое доктором Рут Клак из отдела молекулярной генетики рака института, имеет решающее значение для разработки лекарств, которые могут запускать апоптоз, тем самым более эффективно убивая раковые клетки. Его также можно использовать при разработке соединений, которые отключают апоптоз, ведущий к дегенеративным расстройствам.
Доктор Клюк исследовал роль в апоптозе двух белков, Bak и Bax. Считается, что понимание их роли позволит определить цели, против которых могут быть разработаны лекарства, регулирующие гибель клеток.
"Основным шагом на пути к гибели клеток является формирование поры в митохондриях; митохондрии производят и снабжают клетки энергией," Доктор Клак сказал. "Формирование пор – это точка невозврата в апоптотической гибели клеток, поскольку это позволяет цитохрому с, который является белком, инициирующим гибель клеток, ускользать из митохондрий. Известно, что только два белка образуют поры, Bak и Bax."
В 2008 году доктор Клак и ее коллеги опубликовали результаты своих исследований, согласно которым для формирования поры Бак сначала меняет форму, а затем соединяется с другим белком Бак, образуя дублет.
"Теперь мы определили второй шаг в том, как Бак формирует эту пору," Доктор Клак сказал. "Как только дублет сформирован, он может объединяться с другими дублетами Bak с помощью так называемого второго интерфейса. Этот второй интерфейс, кажется, позволяет дублетам собираться в более крупные комплексы, которые образуют поры."
Команда доктора Клюка, доктора Гранта Дьюсона, господина Тобиаса Кратина, доктора Питера Чаботара и профессора Джерри Адамса из института и доктора Кэтрин Дэй из Университета Отаго опубликовала свои выводы в выпуске Molecular Cell за 25 ноября.
Доктор Клак сказал, что команда продолжит изучать, как большие комплексы Bak и Bax пробивают дыру в митохондриальной мембране, как более эффективно запустить этот процесс в раковых клетках и как предотвратить его в мозге и других здоровых клетках.
"Главный черный ящик в понимании апоптоза – это принцип работы Бак и Бакса. Поскольку эти белки меняют форму и оседают в мембране, их трудно изучать. Любое понимание, которое мы получим о том, как Бак и Бак формируют поры, как они меняют форму и как они связываются друг с другом, поможет нам понять, как раковые клетки могут быть нацелены на смерть."