W jaki sposób regulowane jest przekazywanie sygnałów w komórce? Jaką rolę pełnią łańcuchy cukrowe dołączone do receptorów znajdujących się na powierzchni komórki? Czy zewnątrzkomórkowe białka rozpoznające łańcuchy cukrowe mogą brać udział w komórkowym przekazywaniu sygnałów? Ostatnie odkrycia naukowców z Zakładu Inżynierii Białka opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Cellular and Molecular Life Sciences przyczyniają się do lepszego zrozumienia mechanizmów przekazywania sygnałów w komórce.
Receptory fibroblastycznych czynników wzrostu (FGFR) są typowo aktywowane przez czynniki wzrostu fibroblastów (FGF) i biorą udział w przekazywaniu sygnałów kontrolujących podstawowe procesy komórkowe, takie jak podziały, ruchliwość czy śmierć. Receptory FGFR są kluczowe dla rozwoju człowieka i prawidłowego funkcjonowania zdrowych komórek. Niestety, w szeregu typów nowotworów (m.in. w raku piersi, płuc czy jajnika) obserwowana jest nadaktywność FGFR, która ułatwia procesy onkogenne. Białka FGFR posiadają w swojej zewnątrzkomórkowej części dołączone łańcuchy cukrowe (tzw. N-glikany), jednak rola tych modyfikacji była w znacznym stopniu nieznana.
Naukowcy z Zakładu Inżynierii Białka Wydziału Biotechnologii pod kierownictwem dr hab. Łukasza Opalińskiego, prof. UWr odkryli nowy mechanizm aktywacji FGFR, który wykorzystuje N-glikany FGFR i jest całkowicie niezależny od FGF. Naukowcy wykazali, że specyficzne łańcuchy cukrowe FGFR rozpoznawane są przez precyzyjny zestaw zewnątrzkomórkowych białek z rodziny galektyn, ludzkich oligomerycznych białek rozpoznających N-glikany. Poprzez związanie N-glikanów FGFR, galektyna-1, -3, -7 i -8 powodują sieciowanie FGFR na powierzchni komórki, co prowadzi do aktywacji FGFR i komórkowej transmisji sygnałów. Co istotne, sygnały przekazywane przez galektyny za pośrednictwem FGFR wywołują inne komórkowe efekty niż przez pary FGF/FGFR, promując przede wszystkim podziały komórek. Ponieważ galektyny biorą udział w procesach onkogennych, również w typach nowotworów z nadaktywnymi FGFR, odkrycie naukowców z Zakładu Inżynierii Białka może przyczynić się do opracowania nowych terapii przeciwnowotworowych.
Badania realizowane były w ramach grantu Sonata Bis-9 (2019/34/E/NZ3/00014) Narodowego Centrum Nauki.
Publikacja, której pierwszą autorką jest mgr Dominika Żukowska dostępna jest pod linkiem.