Molekularne zależności między rozwojem a odżywianiem
Dokładna regulacja wzrostu tkanki podczas rozwoju jest szczególnie ważna dla czynnościowego formowania narządów. Yorkie (Yki, YAP u ssaków) jest konserwatywnym ewolucyjnie koaktywatorem transkrypcyjnym, który odpowiada na różne sygnały, aby promować wzrost tkanki. Wpływa on na ostateczny rozmiar narządu, regulując procesy proliferacji i śmierci różnych typów komórek, w tym macierzystych. Szlak Hippo jest kluczowym inhibitorem proliferacyjnej i antyapoptotycznej aktywności Yki. Został on odkryty u muszki Drosophila, lecz jest silnie konserwatywny u ssaków i pełni funkcję supresora tworzenia guzów. Wcześniej partnerzy projektu odkryli, że kinazy indukowane solami (SIK) stanowią regulatory Yki działające na wcześniejszych etapach szlaku sygnałowego. SIK należą do rodziny kinaz aktywowanych przez 5'AMP (AMPK), które są regulatorami rożnych procesów komórkowych i metabolicznych, reagującymi na dostępność składników pokarmowych. SIK mogą aktywować wzrost komórek w warunkach optymalnego zaopatrzenia w składniki pokarmowe, uzależniając wzrost i rozwój od dostępności pokarmu. Zakres finansowanego przez UE projektu HIPPOGAILITE (Regulation of the Hippo tissue growth pathway by nutrient sensing mechanisms in Drosophila melanogaster) objął ocenę sygnałów związanych z żywieniem, odpowiedzialnych za regulację aktywności Yki. Badacze odkryli, że kinaza wątrobowa B1 (LKB1) stanowi specyficzny tkankowo inhibitor Yki. U ludzi mutacje w lkb1 predysponują do łagodnych i złośliwych guzów, a zmutowane larwy muszki Drosophila charakteryzują się przerostem mózgu. Dalsze badania mutacji lkb1 u Drosophila ujawniły nasilenie ekspresji genu docelowego białka Yki i proliferacji komórek. Podobny fenotyp zaobserwowano u muszek z brakiem AMPK, jednego z głównych celów LKB1. Reasumując, naukowcy odkryli, że zależna od dostarczanych składników odżywczych kaskada LKB1/AMPK hamuje Yki niezależnie od szlaku Hippo. Wyniki te sugerują potencjalny, specyficzny tkankowo tryb regulacji aktywności Yki, który zależy od dostępności składników odżywczych i jest dostosowany do wymogów proliferacji komórek różnych typów tkanek. Jako że zmiany metabolizmu i zużycia składników odżywczych są cechą charakterystyczną komórek nowotworowych, odkrycia uczestników badania HIPPOGAILITE mogą przełożyć się na metody terapeutyczne.
Słowa kluczowe
Rozwój, odżywianie, Yorkie, Drosophila, szlak sygnałowy Hippo, AMPK, LKB1