В Калифорнийском университете выяснили, как белок E2F1 запускает деление клеток без внешних сигналов

Биохимики из Калифорнийского университета в Санта-Крузе под руководством доцента Али Шариати и профессора Сета Рубина установили, что белок E2F1 способен индуцировать деление клеток без присутствия стандартных внешних сигналов роста news-medical.netnews-medical.netnews-medical.netОткрыть источник ↗. Согласно материалу news-medical.net со ссылкой на публикацию в The EMBO Journal, этот транскрипционный фактор активирует клеточный цикл в обход классического механизма, требующего физической распаковки генетического материала в ядре.

В обычных физиологических условиях покоящиеся клетки сохраняют состояние гомеостаза, в котором деление заблокировано до поступления стимулов, разворачивающих плотно упакованные комплексы ДНК и белков. В экспериментах in vitro авторы работы зафиксировали, что E2F1 связывается напрямую с компактными участками генома, занимая минимальный физический объем хроматина. Связывание запускает экспрессию генов клеточного цикла без предварительного расплетания нитей ДНК news-medical.netnews-medical.netnews-medical.netОткрыть источник ↗.

Механизм связывания с компактным геномом

Обнаруженная способность сближает E2F1 с классом так называемых пионерных транскрипционных факторов, способных взаимодействовать с плотным хроматином и менять судьбу клетки news-medical.netnews-medical.netnews-medical.netОткрыть источник ↗. Исследователи выяснили, что клетки реагируют на строго определенную пороговую концентрацию белка: при превышении этого уровня покоящаяся клетка автоматически начинает процесс деления. Такой способ активации происходит существенно быстрее стандартного цикла, стимулируемого питательными веществами и факторами роста.

Ограничения деления и анализ живых клеток

Несмотря на скорость запуска, данный механизм обладает четкими ограничениями. С помощью метода прижизненной визуализации одиночных клеток и разработанного в лаборатории алгоритма DeepSea ученые выяснили, что без дополнительных ростовых стимулов клетки способны разделиться не более трех раз подряд news-medical.netnews-medical.netnews-medical.netОткрыть источник ↗.

Поскольку нарушения в регуляции E2F1 наблюдаются во многих типах опухолей, исследователи полагают, что злокачественные клетки используют этот механизм для преодоления тканевого контроля покоя news-medical.netnews-medical.netnews-medical.netОткрыть источник ↗. Далее авторы планируют детально описать молекулярные этапы активации генов после связывания E2F1, изучить возможность прямого таргетирования этого белка молекулами-ингибиторами, а также протестировать роли остальных восьми белков этого семейства.