22:00 
Результаты
Ученые Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе охарактеризовали структуру и функцию ключевого белка выживания в клетках рака молочной железы, который помогает объяснить, как эти опухоли противостоят стрессу окружающей среды и процветают в кислой среде с низким содержанием кислорода, которая обычно была бы токсична для здоровых клеток.
Клетки рака молочной железы полагаются на белок-транспортер NBCn1, который доставляет ионы щелочи в клетку и поддерживает благоприятный внутренний pH. Используя передовую криоэлектронную микроскопию в сочетании с компьютерным моделированием, исследователи показали, что NBCn1 перемещает два иона натрия и один ион карбоната посредством эффективного «лифтового» движения, которое сводит к минимуму потребление энергии. Это позволяет NBCn1 достигать высокой скорости транспорта примерно 15 000 ионов в секунду, помогая опухолевым клеткам поддерживать внутренний pH, который способствует выживанию, делению и устойчивости к кислотному стрессу.
Общая информация
Микросреда опухоли часто бывает кислой из-за низкого уровня кислорода и высокой метаболической активности. Здоровые клетки борются за выживание в таких условиях, но раковые клетки адаптируются, регулируя свою внутреннюю химию. NBCn1 — это транспортер плазматической мембраны, который, как известно, помогает контролировать клеточный pH, но до сих пор мало что было известно о его точной структуре и о том, как он обеспечивает такой эффективный транспорт ионов.
Метод
Чтобы понять, как работает этот белок, исследователи использовали криоэлектронную микроскопию, чтобы запечатлеть первую атомную трехмерную структуру человеческого NBCn1. Затем они применили компьютерное моделирование для изучения динамики белка и того, как он взаимодействует с ионами. Такой комбинированный подход позволил команде визуализировать структурные изменения NBCn1 и определить пути, по которым ионы проходят через транспортер.
Воздействие
Понимая структуру и функцию NBCn1, исследование дает основу для разработки лекарств, которые потенциально могут блокировать этот транспортер и нарушать внутренний химический баланс, от которого зависят раковые клетки. Нацеливание на этот белок именно на раковые клетки может предложить точный способ ослабить опухоли, сводя к минимуму вред для нормальных тканей.
Эта работа продвигает область метаболизма раковых клеток и биологии мембранного транспорта, предоставляя первую модель на атомном уровне NBCn1, основного регулятора клеточного pH. Связывая структуру белка, энергетику ионов и функции, исследование показывает, как небольшие молекулярные движения могут обеспечить высокую эффективность транспорта. Эти открытия устраняют критический разрыв в знаниях между фундаментальной биофизикой и лечением рака и закладывают основу для новых стратегий, нацеленных на регулирование pH как уязвимость опухолевых клеток».
Доктор Айра Курц, заслуженный профессор медицины, заведующий кафедрой молекулярной нефрологии и член Института исследований мозга Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе
