Protein-điều chỉnh phát triển cá nhân kiểm soát sự chuyển động của các tế bào ung thư • Alexander Markov • Tin tức khoa học về "Yếu tố" • Di truyền học, Y học

Protein-điều chỉnh phát triển cá nhân kiểm soát sự chuyển động của tế bào ung thư

Đột biến gen từ gia đìnhWnt có thể dẫn đến dị thường khác nhau – ví dụ, để giảm cánh trong ruồi. Ảnh từ ijm2.ijm.jussieu.fr

Protein Wnt, một điều chỉnh phổ biến của sự phát triển động vật cá nhân, truyền đạt sự phân cực và khả năng chuyển động trực tiếp không chỉ đến các tế bào của phôi đang phát triển hoặc chi tái sinh, mà còn cho các tế bào ung thư. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng protein Wnt có tác dụng phân cực trên các tế bào, ngay cả khi chúng không tiếp xúc với các tế bào khác và do đó không có thông tin về vị trí của chúng so với các tế bào khác của phôi hoặc khối u.

Protein điều hòa Wnt đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển cá thể của động vật. Người ta biết rằng nó có khả năng truyền đạt cực cho các tế bào của một phôi đang phát triển (hoặc chi tái sinh), điều khiển chuyển động của chúng và ảnh hưởng đến sự định hướng của mặt phẳng phân chia. Protein này là cần thiết, ví dụ, cho sự phát triển của chân tay trong phôi động vật có xương sống, cũng như cho tái sinh (xem: Cơ chế tái sinh chân tay, Hiểu biết, ngày 27 tháng 11 năm 2006). Nó thiết lập hướng của trục trước sau của phôi của con sâu. Caenorhabditis elegans: một trong các tế bào của phôi (Blastomer P2), làm nổi bật protein Wnt, do đó gây ra các tế bào lân cận để tạo thành phần cuối của cơ thể của sâu.Nếu bạn loại bỏ phôi P2, các tế bào còn lại của phôi tạo thành một khối vô định hình mà không có trục trước sau. Tuy nhiên, ngay cả khi tiếp xúc ngắn hạn với phôi P2 với bất kỳ phần nào của phôi là đủ để phần này bắt đầu biến thành đuôi của một con vật (xem: Sự phát triển của sâu bắt đầu với đuôi, Element, ngày 23 tháng 11 năm 2006).

Các nhà sinh vật học đang nỗ lực rất lớn để làm sáng tỏ cơ chế hoạt động của protein Wnt, nhưng cho đến nay nó vẫn chưa rõ ràng. Đặc biệt, vẫn chưa thể xác định được sự hiện diện của protein Wnt trong môi trường có đủ để phân cực tế bào hay tiếp xúc với các tế bào mầm khác hay không, nhờ đó tế bào có thể xác định vị trí của nó so với các phần khác của phôi.

Để trả lời câu hỏi này, các nhà sinh vật học người Mỹ đã đặt một số thí nghiệm về tác động của protein Wnt lên các tế bào phân lập, khác biệt. Tế bào u ác tính của con người đã được sử dụng. Trước đây nó đã được xác định rằng protein Wnt được tổng hợp tích cực bởi các tế bào của các khối u ác tính. Nó là khá hợp lý để giả định rằng điều này phổ quát của phát triển cá nhân cũng có thể trực tiếp sự phát triển của khối u và sự hình thành của di căn.

Hóa ra, dưới sự ảnh hưởng của protein Wnt trong các tế bào u ác tính đơn độc không tiếp xúc với nhau, có sự phân bố lại hoạt động của một số protein, trước đây được biết là có liên quan đến cách di chuyển tế bào, tương tác tế bào và sự phát triển của các khối u ác tính. . Để theo dõi chuyển động của các protein khác nhau bên trong tế bào, các nhà khoa học đã gắn nhãn chúng, gắn các gen của protein huỳnh quang vào các gen tương ứng, hoặc xác định nội địa hóa của chúng với sự trợ giúp của các kháng thể được gắn nhãn có chọn lọc liên kết với protein này. Đây là một vấn đề rất mất thời gian, và các nhà nghiên cứu, tất nhiên, không thể theo dõi tất cả các protein trong tế bào. Chỉ có "ứng cử viên triển vọng nhất" được thử nghiệm, có sự tham gia vào các thác điều chỉnh liên quan đến WNT hoặc trong các chuyển động tế bào được chỉ định trước đó (hoặc ít nhất là giả định).

Dần dần, từng bước, bức tranh tiếp theo xuất hiện. Dưới ảnh hưởng của protein Wnt ở một đầu của tế bào, khá nhanh – trong vòng vài phút – một phức hợp phân tử phức tạp được hình thành, mà các tác giả gọi là W-RAMP (cấu trúc phân cực thụ thể-actin-myosin qua trung gian Wnt5a).Một trong những người tham gia vào phức hợp là protein MCAM (phân tử kết dính tế bào u ác tính), một thụ thể từ họ immunoglobulin, đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của khối u ác tính. Những thụ thể này điều chỉnh các tiếp xúc và tương tác tế bào tế bào và có thể tham gia, ví dụ, trong việc đưa các tế bào ung thư vào các mô cơ thể, dẫn đến sự hình thành di căn. Tổ hợp W-RAMP bao gồm một số protein khác, bao gồm các cấu trúc được hình thành bởi actin và myosin, các protein cung cấp sự vận động của tế bào.

Sau khi phức hợp W-RAMP được hình thành tại một trong các cực của tế bào, bộ máy Golgi di chuyển đến cực đối diện (nó được biết rằng bộ máy Golgi thường ở phía trước của các tế bào di chuyển phân cực). Trường hợp phức tạp W-RAMP đang được hình thành, màng tế bào bắt đầu co lại và rút lại. Đồng thời, nhân tế bào dịch chuyển về phía trước – do đó bắt đầu quá trình chuyển động tế bào chậm theo hướng ngược lại với quá trình hình thành phức hợp W-RAMP.

Dưới ảnh hưởng của protein Wnt, ở một đầu của tế bào u ác tính, phức hợp phân tử W-RAMP được hình thành (một điểm sáng được đánh dấu mũi tên màu đỏ).Ngay sau đó, ở phút thứ 9 của thí nghiệm, màng được kéo vào. Ảnh từ bài viết trong cuộc thảo luậnKhoa học

Do đó, dưới ảnh hưởng của protein Wnt, các tế bào u ác tính có được sự phân cực. Chúng tạo thành mặt trước và mặt sau, và chúng bắt đầu bò ở đâu đó. Vị trí chính xác của ô nơi mà phức hợp W-RAMP phát sinh và nơi tế bào thu thập dữ liệu cuối cùng phụ thuộc vào protein Wnt, nhưng trên các yếu tố khác, đặc biệt là gradient nồng độ của các protein cytokine như CXCL12.

Các nhà nghiên cứu đã nhận thấy rằng các phức hợp W-RAMP đôi khi cũng được hình thành trong các tế bào không được điều trị bằng protein Wnt. Điều này đã được dự kiến, kể từ, như đã đề cập ở trên, các tế bào ung thư tự tổng hợp một số tiền nhất định của WNT. Các thí nghiệm bổ sung đã chỉ ra rằng nếu gen protein Wnt bị tắt trong các tế bào u ác tính, sự hình thành "tự phát" của các phức hợp W-RAMP hoàn toàn bị ngừng lại – và nó bắt đầu lại nếu các tế bào được điều trị bằng protein Wnt.

Nghiên cứu này đại diện cho một bước quan trọng hướng tới sự hiểu biết cơ chế hoạt động của protein Wnt, một chất điều chỉnh quan trọng của sự phát triển cá nhân, cũng đóng một vai trò quan trọng trong tái tạo và gây ung thư.Rõ ràng là protein Wnt có thể phân cực các tế bào và kích thích chuyển động hướng của chúng, ngay cả khi các tế bào không tiếp xúc với nhau và do đó không thể “biết” bất cứ điều gì về vị trí của chúng so với các tế bào khác của phôi thai, chân tay tái sinh hoặc khối u ung thư.

Nguồn: Eric S. Witze, Elizabeth S. Litman, Gretchen M. Argast, Randall T. Moon, Natalie G. Ahn. Phân bố lại phân cực của các chất dính dính | Khoa học. 2008. V. 320. P. 365-369.

Về protein Wnt, xem thêm:
1) Đường dẫn tín hiệu Wnt.
2) Sự phát triển của sâu bắt đầu với một cái đuôi, "Elements", 11/23/2006.
3) Cơ chế tái sinh chân tay đã được giải quyết, “Yếu tố”, ngày 27 tháng 11 năm 2006.

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
Trả lời

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: