Жизненно важный механизм для поддержания работоспособности стволовых клеток

Гематопоэтические стволовые клетки, которые образуют зрелые кровяные клетки, требуют очень точного количества белка, чтобы функционировать, а дефектная регуляция продукции белка распространена в некоторых типах агрессивных раковых опухолей крови человека. Теперь исследовательская группа в Лундском университете в Швеции раскрыла совершенно новый механизм, который контролирует, как белки производятся для прямой функции стволовых клеток.

«Наши исследования потенциально важны для опасных заболеваний крови, характеризующихся дисфункциональными стволовыми клетками, которые появляются у пожилых людей. Высокие уровни синтеза белка могут представлять собой ахиллесову пяту для уничтожения клеток, инициирующих рак, - объясняет Кристиан Беллоди, исследовательская группа лидер отдела лабораторной медицины Университета Лунда.

Лаборатория доктора Беллоди раскрыла новую важную функцию псевдоуридина, наиболее распространенного типа модификации РНК в клетках человека.

РНК является важной молекулой, которая расшифровывает генетическую информацию у людей. Выясняется, что химическая структура молекул РНК широко модифицируется специфическими ферментами, которые обычно присутствуют в наших клетках, которые обычно обнаруживаются в тяжелых медицинских синдромах и различных типах рака. Однако вклад модификаций РНК в развитие человека и заболевание по-прежнему в основном не изучен.

«Понимание функции модификаций РНК представляет собой новую захватывающую область исследований. Мы все еще очень мало знаем о механизмах, с помощью которых молекулы РНК модифицированы, и влияет ли это на важные биологические процессы в наших клетках. Поэтому важно, чтобы мы узнали, типы химических модификаций обычно регулирующих функцию РНК в наших клетках, чтобы понять, как дисрегуляция этого процесса способствует заболеванию человека, говорит Кристиан Беллоди.

Ключевым открытием команды было то, что стволовые клетки, лишенные фермента, ответственного за псевдоуридинную модификацию РНК, известную как PUS7, продуцируют аномальные количества белка. Эта перегрузка белка приводит к неуравновешенному росту стволовых клеток и резко блокирует дифференцировку клеток крови.

Они обнаружили, что фермент PUS7 способен вводить модификацию псевдоуридина в ранее нехарактеризованные молекулы некодирующей белковой РНК, которые они обозначают как миниТоги (mTOGs). Присутствие pseudouridine «активирует» mTOGs для сильного подавления механизмов синтеза белка стволовых клеток. Это гарантирует правильное количество белков.

«Наша работа иллюстрирует, что этот изысканный механизм контроля, регулируемый PUS7 и псевдоуридином, имеет решающее значение для корректировки количества белков, необходимых для роста и производства кровяных клеток человека», - говорит Кристиан Беллоди.

Поскольку модификации псевдоуридина могут влиять на различные молекулы РНК в разных типах нормальных и злокачественных клеток, «наши открытия дают дорогу для будущих исследований, направленных на изучение роли псевдоуридина в болезни человека», - заключает Кристиан Беллоди.

Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180406100533.htm