Związek deregulacji translacji białek z rakiem
Proces translacji białka w rybosomie rozpoczyna się od kapu 5' mRNA i podąża w kierunku końca 3' (inicjacja zależna od kapu). Badacze zajmowali się innym mechanizmem molekularnym translacji – wewnętrznym miejscem wejścia rybosomu (IRES). Co ciekawe, od IRES uzależnione są niektóre informacje, które normalnie posiadają kapy, na przykład te dotyczące wzrostu i apoptozy. Deregulacja inicjowania translacji w środku sekwencji mRNA wiązana jest z powstawaniem wielu nowotworów. Aby rzucić światło na te w dużej mierze niezbadane mechanizmy molekularne transkrypcji białek, uczestnicy finansowanego ze środków UE projektu "Mechanizm komórkowej translacji Ireses" (Cellular Ireses) wykorzystali model protoonkogenu c-myc. Ten regulacyjny gen jest wymagany do proliferacji i apoptozy, a myc mRNA zawiera IRES pozwalający na translację, gdy inhibitowana jest translacja zależna od kapu 5'. Co ciekawe, c-myc jest regulowany w górę w przypadku wielu nowotworów. Uczestnicy projektu chcieli poznać rolę końca 3' poli-A oraz zbioru czynników regulujących aktywność IRES, które nie wymagają partnera końca poli-A, tj. białka wiążącego poli-A (PABP), prawdopodobnie stymulującego translację. Posłużono się najnowszymi zdobyczami proteomiki i bioinformatyki, narzędziami biochemicznymi i spektrometrią masową, aby zbadać elementy molekularne funkcjonowania komórkowego IRES. Ponieważ model skonstruowany był w taki sposób, aby zapewnić niezależność PABP, mediowana kapem translacja była upośledzana, bez wpływu na translację c-myc IRES. Po pozbawieniu podwójnie zubożonego modelu obu środków translacji można było badać czynniki wzmacniające aktywność poli-A. Tak przemyślnie zaprojektowany test pozwolił zidentyfikować enzymy metaboliczne związane ze szlakami glikolizy oraz konkretne czynniki komórkowej translacji stymulowanej IRES. Do weryfikacji potencjalnych cząsteczek opracowano test translacji in vitro. Szczegółowe informacje na temat stworzonej metody opublikowano w czasopiśmie Nature Protocols. Dzięki połączeniu badań przesiewowych i szeregu testów udało się wyselekcjonować jeden potencjalny czynnik, który zgodnie z oczekiwaniami wiąże się z poli-A. Przyszłe badania będą polegać na dalszej weryfikacji regulatorów i powinny rzucić więcej światła na mechanizmy kontroli translacji. Regulacja genów jest tylko małym elementem złożonej układanki, jaką jest translacja białek. Wyniki projektu mają duże znaczenie dla medycyny w kontekście badania deregulacji i wynikającego z niej rozwoju raka.
