Опубликованное в Cell Metabolism, исследование сосредоточено на функции накопления гликогена в ядре клетки. Гликоген известен как молекула накопления энергии углеводов для клеток. Его присутствие было впервые описано в ядре в 1890-х годах, но не было описано функциональной роли ядерного гликогена в отличие от гликогена, запасаемого печенью или мышечной тканью, который используется в качестве хранения, запаса энергии в различных частях тела.
Ученые из Департамента молекулярной и клеточной биохимии Великобритании, возглавляемые доктором Рамоном Суном и доктором Мэтью С. Джентри, обнаружили, что немелкоклеточный рак легкого человека накапливает ядерный гликоген во время образования опухолей. Что позволило открыть возможность окончательно понять биологическую роль ядерного гликогена.
«Ядерный гликоген был впервые описан в 1890-х годах, но его роль в клеточном метаболизме и его влиянии на болезнь неуловима. Гликоген является запасной молекулой для запаса топлива, но это исследование демонстрирует другие функции метаболизма гликогена, включая эпигенетику. Наша команда продемонстрировала, что ядерный метаболизм гликогена модулирует регуляторные компоненты экспрессии генов, которые необходимы для прогрессирования рака», — сказал доктор Рамон Сун, ученый из Департамента молекулярной и клеточной биохимии Великобритании.
Хотя накопление ядерного гликогена было зарегистрировано при раке, это исследование демонстрирует, что гликоген синтезируется и расщепляется в ядре, и ядерный распад обеспечивает топливом для модификаций гистонов, и что эти модификации позволяют клеткам становиться злокачественными. Немелкоклеточный рак легкого подавляет расщепление ядерного гликогена за счет уменьшения количества ключевой сигнальной молекулы, называемой малин, для стимулирования прогрессирования рака.
«Мы разработали новую ядерно-специфическую трассирующую технологию в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения для отслеживания метаболизма ядерного гликогена и обнаружили, что она модулирует ацетилирование гистона. Затем мы определили ключевые сигналы, которые регулируют этот недавно описанный клеточный процесс, и продемонстрировали его важность в доклинических моделях рака легких», — сказал Сун.
Исследование дает важную информацию об основах клеточного метаболизма, эпигенетики и биологии рака. Кроме того, работа раскрывает возможные терапевтические направления для разработки будущих препаратов для лечения рака легких.
«Ядерный гликоген существует и во многих других формах рака. Это исследование может открыть двери для других возможностей для потенциальной противораковой терапии», — сказал Джентри, один из авторов исследования.