شناسایی روشی برای به تعویق انداختن مرگ سلول

برای آغاز مرگ سلول، لازم است که لیگاند با یک پروتئین ویژه به نام کاویولین تماس برقرار کند. اگر واحد اتصال کاویولین (مکانی روی مولکول فاز-لیگاند که کاویولین به آن متصل می‌شود) از مولکول فاز-لیگاند حذف شود، از مرگ سلول جلوگیری می‌شود. نتایج این مطالعه در ژورنال Cell Death & Disease منتشر شد.

فاز-لیگاند عضو گروهی از عوامل نکروز تومور است. وظایف اصلی آن‌ها این است که موجب مرگ سلول می‌شوند و این فرآیند در نتیجه‌ی واکنش با گیرنده‌های مرگ که روی سطح غشای پلاسمایی قرار گرفته‌اند، آغاز می‌شود. نخستین برخورد موجب آغاز یک سری واکنش‌های آبشاری که انتهای آن آپوپتوزیس (مرگ برنامه‌ریزی شده‌ی سلول) است، می‌شود.

محل فاز-لیگاندهای نشان گذاری شده توسط فلورسنت (Fas-L) و کاویولین (Cav-1) در سلول. آخرین تصویر نشان دهنده‌ی ادغام کانال‌های Fas-L با Cav-1 است.

ولادمیر گوگوادز پژوهشگر این مطالعه می‌گوید:

ما سازوکار‌های واکنش بین فاز-لیگاند و گیرنده‌ی آن را مورد بررسی قرار دادیم و به این نتیجه رسیدیم که برای تحریک این گیرنده به پروتئین غشایی کاولین نیاز است. این پروتئین به فاز- لیگاند چسبیده است و اگر ما واحد اتصال کاویولین را حذف کنیم، میزان سمیت این لیگاند به میزان قابل توجهی برای سلول کمتر می‌شود. در آزمایش هایی که انجام دادیم، از سلول‌ها و روش‌های معمول زیست شناسی ملکولی استفاده شد.

در یک سلول ملکول فاز-لیگاند یا به شکل محلول است یا بخشی از غشا است. در مورد دوم، فاز-لیگاند دارای اجزای خارج سلولی، داخل سلولی و بخش‌های غشایی است.

بخش خارج سلولی مسئول شناسایی گیرنده است، عملکردهای بخش غشایی به‌خوبی درک نشده است و مولفه‌ی داخل سلولی در فرآیند انتقال و سیگنال‌دهی نقش دارد. این بخش همچنین در رفت و آمد لیگاند از دیواره‌های غشای مرکب از کلسترول و اسفنگولیپیدها در اطراف کاویولین نقش دارد. برای آغاز مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلول، فاز-لیگاند فعال‌شده باید تبدیل به بخشی از این دیواره شود که نشان‌دهنده‌ی اثرات متقابل آن با اجزای غشا است.

در واقع رونویسی توالی اسید آمینه‌ی فاز-لیگاند امکان شناسایی یک محل خاص برای اتصال با کاویولین را ممکن می‌سازد. بررسی‌های آنجام شده روی سلول‌های جهش یافته‌ای که این توالی را نداشتند، این فرضیه را تایید کرد: این سلول‌ها قادر به تعامل با کاویولین نبودند، پروتئین فعالیت کشند‌ه‌ی خود را از دست داد و میزان سمی بودن آن برای سلول کاهش یافت.

اکنون می‌دانیم که کاویولین طی فرآیند اتصال کاویولین با فاز لیگاند و بردن سلول سرطانی به سمت آپوپتوزیس قادر به سرکوب رشد تومور است. نتیجه‌گیری ولادمیر این است که:

درک دقیق از سازوکار تحریک مرگ سلولی می‌تواند به طراحی استراتژی‌های جدید برای درمان سرطان کمک کند.