Рак может возникнуть из-за белковых модификаций, не требующих генетический мутаций

Гены группы Ras кодируют белки, которые передают сигнал, поступающий извне на клеточную мембрану, внутрь клетки. Если на мембранный рецептор садится какой-нибудь гормон, то его действие зависит именно от генов и белков Ras. Среди прочего они участвуют в передаче сигналов, касающихся деления клеток, что делает их одними из важнейших онкогенных факторов: неудачная мутация в Ras может спровоцировать бесконтрольное деление и появление опухоли.

Убиквитин и один из деубиквитинирующих ферментов (рисунок xtalpics).

Исследователи из Университета Северной Каролины (США) обнаружили, что белки Ras могут запускать злокачественное деление клеток безо всяких мутаций. В статье, опубликованной в Nature Structural and Molecular Biology, они пишут о специфической модификации, которая превращает Ras в онкобелок.

Речь идёт об убиквитинировании — присоединении к белку одной или нескольких молекул другого белка — убиквитина. Такая операция может кардинально изменить судьбу модифицированного белка. Изначально убиквитинирование было открыто при изучении деградации белков: те молекулы, которые нужно было расщепить, метились убиквитином. Однако в случае с Ras присоединение одного убиквитина переводит белок в вечно активное состояние.

Ras работают как ГТФазы: расщепляя молекулы ГТФ, они передают сигнал дальше по молекулярной цепи. Чтобы Ras не занимались этим всё время, существуют белки-супрессоры GAP, подавляющие ГТФ-активность Ras. Добавление убиквитина делает невозможным взаимодействие Ras и его ингибитора, и Ras начинает генерировать постоянный сигнал, приказывающий клетке делиться.

Разумеется, в клетке существуют системы, которые снимают убиквитин с модифицированных белков. И, по-видимому, именно неполадки в таких системах приводят к раковому перерождению тканей. Если научиться управлять этими деубиквитинирующими ферментами, чтобы они снимали избыток убиквитина с белков Ras, это позволит избавиться хотя бы от некоторых типов рака — тех, что зависят от этого вида модификации белков.

Подготовлено по материалам Университета Северной Каролины.