Учёные обнаружили новый механизм формирования клеточных структур, связанных с раком

На изображении показаны биомолекулярные конденсаты, реконструированные in vitro с коротким фрагментом РНК NEAT1 и РНК-связывающими белками FUS (синий) и TDP-43 (оранжевый). Автор: Северо-Западный университет.

Учёные из Северо-Западного университета обнаружили, что параспеклы — важные структуры (конденсаты) в ядре клеток многих органов — формируются по иному механизму, чем считалось ранее. Это открытие может в будущем помочь в разработке новых противораковых препаратов.

Конденсаты регулируют практически все клеточные функции, от сигнализации и производства белков до транскрипции ДНК. Новое понимание формирования параспеклов, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, также может помочь предсказать поведение многих других подтипов конденсатов.

Исследование показало, что вместо того чтобы связываться с разными частями молекулы РНК для формирования слоёв параспекла, белки предпочитают одну и ту же часть РНК, создавая конкуренцию, которая и определяет их пространственное расположение.

«Наша работа представляет важный шаг в понимании того, как конденсаты строятся из своих молекулярных компонентов», — сказал клеточный биолог Уилтон Т. Снид, руководивший исследованием. — Мы впервые показали, как комбинации белково-РНК и белок-белковых взаимодействий создают сложную молекулярную «логику», определяющую форму конденсата».

Параспеклы играют важную роль в нормальном функционировании сердечно-сосудистой, иммунной и центральной нервной систем, но также нарушаются при многих видах рака, способствуя росту опухоли и метастазированию. Без понимания молекулярных механизмов параспеклов учёные до сих пор не могли разработать терапии, нацеленные на их дисфункцию.

«Наша работа вносит важный вклад в эту цель», — сказала Эми С. Гладфелтер, соавтор исследования. — Учитывая важность параспеклов и других связанных компартментов во всём организме, наши результаты могут повлиять на работу учёных по всему миру и однажды помочь в разработке новых противораковых препаратов».

Учёные планируют продолжить сотрудничество для расширения понимания параспеклов, включая изучение особенностей белковых последовательностей, которые определяют наблюдаемую конкуренцию, и того, как они регулируют экспрессию генов.

Больше информации: Wilton T. Snead et al, Immiscible proteins compete for RNA binding to order condensate layers, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2504778122