デザイナータンパク質はどのようにして癌を阻止できるでしょうか？
染色体、または遺伝物質を運ぶ細胞に見られるDNA分子は、テロメアによって「予約」され、テロメアが「解ける」のを防ぎます。テロメアは細胞の成長と老化の過程でも重要ですが、癌がテロメアを「乗っ取る」とどうなりますか？これを防ぐことができますか？
「正常な細胞は、私たちが体を発達させ維持するのに必要な適切な時間だけ成長します」と、西オーストラリア大学クローリー校のオリバー・ラッカム准教授は説明します。
細胞には、成長する量と成長を停止する時期を「伝える」特定の分子メカニズムがあります。
そのようなメカニズムの1つに、染色体の末端にある「キャップ」であるテロメアが含まれます。染色体は遺伝情報を運びます。
テロメアは、染色体の末端または末端に「ぶら下がっている」ままになっているDNAの一本鎖に「付着」しており、いわば染色体を固定しています。
「[細胞]は、細胞の年齢を知らせる分子カウントメカニズムで成長を制御します。これは、キャップがほとんどない染色体の端で発生します」とRackham氏は言います。
「細胞が分裂するたびに、染色体のキャップの少しが消えます」と彼は続けます。キャップが特定の長さに収縮すると、細胞はそれが何度も分裂したことを認識し、その後、成長を停止するか、死にます。」
癌が細胞増殖をどのように調節解除するか
しかし、テロメアが必要に応じて徐々に短くならない場合、問題が発生します。人の子供時代を通して、テロメアは自然に「長命」であり、その人はまだ成長し発展する必要があります。
しかし、成人期にテロメアの短縮を調節するメカニズムが破壊され、細胞の老化プロセスが中断され、テロメアが短縮されない場合、細胞は異常に成長し続けます。
これは、研究が示しているように、癌で起こることです。 Rackhamが言うように、「[C] ancer細胞は、染色体の末端を収縮させるカウントメカニズムを破壊するため、癌細胞は無期限に複製し続けます。」
癌はどのようにしてテロメアを「乗っ取る」のでしょうか？ 「私たちが赤ちゃんで非常に速く成長するときに必要なテロメラーゼと呼ばれる酵素を生成しますが、急速に成長するのをやめると生成を停止します」とRackhamは説明します。
すべての癌細胞の約90％がテロメラーゼを含んでいるため、正常な細胞の自己調節メカニズムを破壊していると研究者は述べています。
これらの人工タンパク質は「最初の」ものです
ラックハムと西オーストラリア大学のハリーパーキンス医学研究所の専門家チームは、テロメラーゼが癌細胞の異常増殖を促進するのを防ぐ効果的な方法を見つけるために取り組んできました。
この酵素は、染色体の末端にあるテロメアを「延長」することによって機能し、実際にはそれらの生命のリースを「更新」します。
彼らが現在ジャーナルに掲載されている記事で報告したように ネイチャーコミュニケーションズ、西オーストラリア大学のチームは、染色体の末端を包み込む人工タンパク質を開発しました。これにより、テロメラーゼがテロメアを「強化」するのを防ぎます。
「これらのタンパク質は、テロメラーゼがそれに触れることができないように、[一本鎖] DNA [テロメアによって保護されている]をロックダウンします」とRackhamは説明します。
「私たちの研究室では、初めて実際に一本鎖DNAを認識して結合できるタンパク質を設計しました。基本的に、これらのタンパク質をプログラムしてそれらを標的にすることができます」と彼は述べています。
これを行う際に、チームは、制御されていない、したがって有害な細胞の成長を促進するために、癌が「乗っ取る」分子メカニズムを破壊することに成功しました。
研究者たちは、一本鎖DNAに結合できるタンパク質の開発が、将来、治療上の関心のある複数の分野で使用される可能性があると主張して、発見に興奮を表明しました。
「この研究では、特定の[一本鎖DNA]配列を認識するタンパク質を設計する能力があり、生物学やバイオテクノロジーに多くの潜在的な用途があることを示しました」と著者らは結論付けています。
