Полиамины управляют клеточными решениями, изменяя фосфопротеомный ландшафт

Полиамины — это небольшие молекулы, естественным образом присутствующие во всех клетках и играющие ключевую роль в принятии клеточных решений. Изменение количества этих метаболитов неизменно наблюдается при патологических состояниях, таких как рак или старение. Несмотря на десятилетия исследований, механизмы, с помощью которых полиамины контролируют клеточные решения, оставались неясными.

Автор: Unsplash/CC0 Public Domain

Новое совместное исследование, опубликованное в журнале Nature под руководством учёных из CIC bioGUNE, сообщает об открытии механизма, который пересматривает наше понимание роли полиаминов в здоровье и болезни.

Используя комплексный подход, сочетающий молекулярное моделирование, биохимический и структурный анализ, протеомику и клеточные анализы, научная группа обнаружила, что эти метаболиты изменяют фосфопротеомный ландшафт, что имеет важные последствия для функции белков. Исследователи сосредоточились на белках, участвующих в контроле альтернативного сплайсинга — процесса, который изменяет репертуар РНК и белков в наших клетках.

Сотни белков демонстрируют потенциальные мотивы связывания полиаминов, что открывает дверь для нового восприятия клеточных ответов, регулируемых полиаминами.

Команда смогла точно определить механизм распознавания полиаминов целевыми белками и продемонстрировать, что этот процесс можно нарушить или усилить с помощью генетических или фармакологических методов.

Полиамины сверхпродуцируются при раке, а их потеря связана с процессом старения. В свою очередь, ингибирование метаболизма полиаминов с помощью фармакологических подходов оценивалось при различных видах рака и в настоящее время используется как терапевтическая стратегия при нейробластоме. И наоборот, диетическая добавка полиаминов рассматривается как инновационная стратегия для противодействия старению. Выводы Забалы, Пуханы и их коллег могут способствовать выяснению эффекторов полиаминов в этих процессах, помогая в разработке диетических и фармакологических вмешательств следующего поколения.

Работа проводилась под руководством доктора Аркаица Карраседо, профессора-исследователя Ikerbasque, руководителя лаборатории передачи сигналов и метаболизма раковых клеток в CIC bioGUNE, при участии докторов Амаи Забалы-Летоны и Микеля Пуханы-Вакерисо в качестве первых соавторов. Это исследование представляет собой международное сотрудничество с участием более 25 институтов.