Белок связан с кластером генов (называемым локусом), который также встречается у людей и мышей. Задача этого локуса — кодировать — или нести генетические инструкции для синтеза — нескольких белков, борющихся с раком. Как объясняет профессор биологии Вера Горбунова, локус, обнаруженный у голых землекопов, кодирует в общей сложности четыре белка, борющихся с раком, в то время как человеческий и мышиный варианты кодируют только три белка.Выводы исследовательской группы Сеуанова и Горбуновой опубликованы в Трудах Национальной академии наук.
Уже было известно, что рассматриваемые гены, называемые локусом гена INK4, синтезируют одни и те же три белка, подавляющих рак у обоих видов: p15INK4b, p16INK4a и ARF, все из которых останавливают деление клеток, когда клетки подвергнуты стрессу или мутировали. Студент-исследователь Хорхе Азпуруа хотел клонировать белок p16 голого землекопа для отдельного эксперимента и заметил кое-что неожиданное: присутствие четвертого белка, которое было результатом слияния p15INK4b и p16INK4a. Этот четвертый белок был так же хорош или даже лучше, чем p15INK4b и p16INK4a, в остановке деления клеток.«Мы назвали этот новый продукт pALTINK4a / b, — сказала Горбунова, — и считаем, что он может способствовать долголетию голого землекопа, в том числе его способности предотвращать развитие опухолей».
Голые землекопы — это маленькие безволосые подземные грызуны, о которых никогда не было известно о заболевании раком, несмотря на 30-летнюю продолжительность жизни.Предыдущие исследования Селуанова и Горбуновой идентифицировали HMW-HA как химическое вещество, которое активирует противораковый ответ локуса INK4.«INK4 — наиболее часто мутирующий генный локус при раке человека», — сказал Селуанов. «Когда этот ген удаляется или заглушается, это часто приводит к образованию опухолей». И, как он указал, появляется все больше доказательств, подтверждающих его роль в развитии атеросклероза и других заболеваний, связанных со старением.
«Учитывая, как мутации в гене INK4 связаны с раком человека, — сказала Горбунова, — чем лучше мы поймем этот ген и будем контролировать его мутации, тем выше наши шансы на борьбу с некоторыми видами рака».Чтобы определить значение pALTINK4a / b, исследователи изучили экспрессию белков в различных условиях роста клеток. Они обнаружили, что присутствие гибридного белка действительно увеличивается, когда клетки становятся скученными, пока присутствует HMW-HA.
С другой стороны, когда HMW-HA был удален, pALTINK4a / b не экспрессировался, но он также был вызван различными стрессами, такими как онкогены, которые потенциально могут вызывать рак. Исследователи пришли к выводу, что белок действительно реагирует на высокую плотность клеток и на HMW-HA, который инициирует противораковый ответ гена INK4. Присутствие четвертого белка INK4, pALTINK4a / b, повышает вероятность остановки роста у голых землекопов при наличии риска злокачественного новообразования по сравнению с другими млекопитающими, у которых только три белка кодируются локусом INK4.
Пытаясь определить, обнаружен ли pALTINK4a / b также у мышей и людей, исследователи попытались проверить клетки и ткани мыши и человека на наличие белкового гибрида, но безуспешно. «Хотя наша работа не исключает возможности того, что белок существует в определенных условиях у мышей и людей, результаты показывают, что это очень маловероятно», — сказала Горбунова.