SÚHRN
Výskumný tím z Ústavu molekulárnej genetiky českej Akadémie vied pod vedením Libora Macurka objasnil úlohu doteraz neznámeho proteínu s označením FAM110A v organizácii deliaceho vretienka, má zásadný význam a vyvolala veľkú odozvu. Strata proteínu FAM110A podstatne pred?žila trvanie mitózy a spôsobila chybné rozdelenie chromozómov vedúce k vážnemu poškodeniu dcérskych buniek. Ukázalo sa, že FAM110A je abnormálne exprimovaný v metastázach rakoviny prostaty, kde sa spoločne lokalizuje s E-kadherínom a b-katenínom v spojoch pri adhézii buniek, čo naznačuje úlohu, resp. účasť FAM110A v patogenéze rakoviny. Nové poznatky by v budúcnosti mohli byť využité pri kontrole bunkového delenia v rámci protinádorovej liečby.
Kľúčové slová: proteín FAM110A, delenie bunky, mitóza, rakovina prostaty, rakovina prsníka, protinádorová liečba.
Lek Obz, 70, 2021, č. 10, s. 383 - 384
K novinkám v oblasti možnej prevencie a liečby onkologických ochorení patrí objav nového proteínu FAM110A, ktorý sa uplatňuje pri bunkovom delení. Bunkové delenie (mitóza) je prirodzenou a nevyhnutnou podmienkou pre život a prirodzenú obnovu tkanív. Všeobecné princípy bunkového delenia a organizácie mitotického vretienka sú známe niekoľko rokov. Ale ako sa ukazuje, aj dnes sa objavujú nové signálne cesty, ktoré naznačujú nové možnosti, ako tento proces možno regulovať a v prípade poruchy aj regulovať.
Genetická informácia uložená v bunkovom jadre sa najskôr zdvojí a následne rovnako rozdelí do dvoch dcérskych buniek. Presné rozdelenie genetickej informácie uložené v materských bunkách vo forme chromozómov do dcérskych buniek zabezpečuje útvar, ktorý sa označuje ako deliace vretienko. Pri chybnej organizácii deliaceho vretienka sa chromozómy rozdelia nesprávne, čo môže viesť k vzniku vývojových chýb alebo vzniku nádorových ochorení.
Preto informácia, že výskumný tím z Ústavu molekulárnej genetiky českej Akadémie vied pod vedením Libora Macurka objasnil úlohu doteraz neznámeho proteínu s označením FAM110A v organizácii spomínaného deliaceho vretienka, má zásadný význam a vyvolala zaslúženú odozvu. Tieto poznatky by v budúcnosti mohli byť využité pri kontrole bunkového delenia v rámci protinádorovej liečby. (Získané poznatky boli zverejnené v prestížnom časopise EMBO Reports, 2021).
Strata proteínu FAM110A podstatne predĺžila trvanie mitózy a spôsobila chybné rozdelenie chromozómov vedúce k vážnemu poškodeniu dcérskych buniek. Podrobná biochemická a mikroskopická analýza preukázala dôležitú úlohu tohto proteínu pri väzbe tzv. mikrotubulov (štruktúrnych vlákien bunkovej kostry) deliaceho vretienka, ktorá je v bunke kontrolovaná enzýmom (proteínkinázou) s označením CK1d.
Porozumenie mechanizmom, ktorými sú proteín FAM110A a kináza CK1 zapojené do kontroly bunkového delenia, môže prispieť k "racionálnemu využitiu inhibítorov v protinádorovej liečbe".
Všetky varianty ľudského transkriptu FAM110A kódujú rovnaký proteín, ktorý má dĺžku 295 aminokyselín. Odhaduje sa, že ľudský proteín FAM110A váži 31,3 kilodaltonov a má izoelektrický bod 10,5 (3).
FAM110A hydrofilný a rozpustný (4). Posttranslačná úprava (5) naznačuje, že FAM110A nie je asociovaný s membránou. Predpovedá sa, že FAM110A neobsahuje žiadnu sulfatáciu tyrozínových zvyškov (6), čo naznačuje, že FAM110A nie je vylučovaný. Fosforylačná analýza naznačuje, že FAM110A je spojený s rodinami kináz AGC a Akt (7). Imunofluorescenčná analýza FAM110A ukázala, že proteín je lokalizovaný v nukleoplazme, cytosole a vezikulách.
Predpokladá sa, že ľudský FAM110A bude obsahovať menej ako je priemer metionínových, asparagínových a izoleucínových zvyškov, ale na druhej strane viac serínových a prolínových zvyškov (4). Tiež sa predpokladá, že ľudský FAM110A bude obsahovať ešte viac arginínových zvyškov ako je priemer (až +2SD) (3, 4). Vysoká frekvencia arginínových zvyškov je evidentná aj v ortológoch šimpanzov FAM110A, myší, kurčiat a niektorých druhov morských rýb (1, 2), čo naznačuje, že môže mať zásadnú úlohu pre funkciu génu.
Možná úloha FAM110A v patogenéza rakoviny
FAM110A sa lokalizuje do centrozómov a akumuluje sa v organizačnom centre mikrotubulov v interfáze a na vretenových póloch pri mitóze. Ukázalo sa, že FAM110A je abnormálne exprimovaný v metastázach rakoviny prostaty, kde sa spoločne lokalizuje s E-kadherínom a b-katenínom v spojoch pri adhézii buniek (8), čo naznačuje úlohu, resp. účasť FAM110A v patogenéze rakoviny. Väčšia rodina génov FAM110 je aberantne metylovaná v bunkách rakoviny prsníka (8) a ukázalo sa, že je spojená so skrátením času výskytu vzdialených metastáz u pacientok s rakovinou prsníka (9).
Literatúra
1. HUMAN PUB MED REFERENCE: National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
2. MOUSE PUB MED REFERENCE: National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
3. HAUGE H., PATZKE S., AASHEIM H.Ch.: Characterization of the FAM110 gene family. Genomics, 2007, 90 (1): 14-27.
4. SOSUI: Classification and secondary structure prediction for membrane proteins". harrier.nagahama-i-bio.ac.jp. Retrieved 19 December 2020.
5. I-TASSER server for protein structure and function prediction. zhanglab.ccmb.med.umich.edu. Zhang Lab, University of Michigan.
6. PHYRE2 Protein Fold Recognition Server". www.sbg.bio.ic.ac.uk. Structural Bioinformatics Group, Imperial College, London. Retrieved 19 December 2020.
7. Kinase-specific Phosphorylation Site Prediction. gps.biocuckoo.cn. The CUCKOO Workgroup.
8. TSURUTA H., VERHAEGH G.W., SCHALKEN J.A.: The expression and function of FAM110A in human prostate cancer. European Urology Supplements, 2014, 13 (1): e303.
9. LOCKE W.J., CLARK S.J.: Epigenome remodelling in breast cancer: insights from an early in vitro model of carcinogenesis. Breast Cancer Research, 2012, 14 (6): 215.
Marián BERNADIČ 1,2, Michal BERNADIČ 3
1 Ústav patologickej fyziológie, Lekárska fakulta UK, Bratislava, prednosta prof. MUDr. F. Šimko, PhD., FESC
2 Redakcia časopisu Lekársky obzor, Bratislava, šéfredaktor prof. MUDr. M. Bernadič, CSc.
3 Chirurgická klinika SZU a NOÚ, Bratislava, prednosta prof. MUDr. D. Pinďák, PhD.
Citácia:
BERNADIČ M., BERNADIČ M.: Na scéne neznámy proteín FAM110A. Môže pomôcť pri odhalení príčin vzniku onkologických ochorení? Lek Obz, 70, 2021, č. 10, s. 383 - 384
