Биологи раскрыли тайну неуправляемого деления раковых клеток

Группа биологов из Института Гульбенкяна в Португалии сумели понять, как материнская клетка при делении распределяет среди дочерних клеток правильное количество центриолей — органелл, участвующих в формировании клеточного центра и веретена деления, и отклонения в численности которых может спровоцировать рак. Оказалось, что существует специальный белок, подавляющий копирование лишних центриолей. Результаты опубликованы в журнале Current Biology.

Центриоль — цилиндрическая клеточная структура, состоящая из микротрубочек. В клетке обычно содержится две центриоли, однако во время деления клетки каждая материнская центриоль производит дочернюю. Центриоли в каждой паре сначала перпендикулярно прикреплены друг другу, однако затем они разделяются и расходятся в дальние концы клетки, формируя веретено деления. Ученые решили выяснить, какие механизмы участвуют в однократном копировании центриоли.

Исследователи обратили внимание на недавно обнаруженный ключевой регулятор формирования центриолей — белок Plk4. Он активируется только перед началом образования дочерних центриолей, а это значит, что в остальное время его что-то подавляет. Тем самым обеспечивается правильное число копий трубочек.

Биологи обнаружили, что белковый комплекс CDK1 (циклин-зависимая киназа), который определяет время клеточного деления, оказался также ингибитором активности Plk4. Он препятствует взаимодействию белка с субстратом STIL. Поэтому Plk4 активирует сборку новых центриолей только в отсутствие активного CDK1. Чтобы удвоить центриоли перед началом своего деления, клетка, возможно, начинает синтезировать вещества, подавляющие циклин-зависимую киназу. Клетки рака могут постоянно подавлять CDK1, провоцируя чрезмерное копирование центриолей и способствуя своему неуправляемому делению.

Веретено деления — структура, которая обеспечивает расхождение хромосом к полюсам клетки при ее делении. Оно состоит из микротрубочек, прикрепляющихся к хромосомам, и центросомы — центра организации микротрубочек клетки, внутри которых содержатся центриоли. В клетках злокачественных опухолей можно обнаружить аномальное число центросом.