Salapärane valk võib aidata vähki ravida
Mida ühist on vähktõvel, intellektipuudel ja Williams-Beureni sündroomil? Vastus on: neid ühendab valk nimega TRMT112.
Valku TRMT112 leidub kõigis imetajates, bakterites, pärmides ja isegi taimedes. Sellegipoolest ei ole veel piisavalt uuringuid, et täielikult mõista, milliseid ülesandeid ta rakkudes täidab.
Midagi me siiski teame. Näiteks seda, et imetajad ei jää ilma selle valguta ellu: kui TRMT112 geen hiire embrüos geenitöötlustehnoloogia abil välja lülitada, sureb hiir juba enne sündi. Samuti teame, et TRMT112 suhtleb selliste valkudega nagu metüültransferaasid.
Hädavajalik stabiilsus
Teadlaste hinnangul on inimestel umbes 200 erinevat metüültransferaasi, kuid neid võib olla rohkemgi.
Igal metüültransferaasil on meie rakkude elutsüklis palju erinevaid ülesandeid ning lisaks võivad ühel ja samal metüültransferaasil olla eri tüüpi rakkudes erinevad ülesanded. Näiteks võib ühel metüültransferaasil olla aju- ja närvirakkudes üks, kuid maksarakkudes hoopis teine funktsioon.
Kui metüültransferaasid ei tööta rakkude sees korralikult, siis ei aktiveeru ega deaktiveeru metüültransferaasi substraadid rakkude elutsüklis õigel ajal. Nii võivad tekkida paljud haigused, sealhulgas vähk, vaimupuue ja Williams-Beureni sündroom.
Metüültransferaaside roll on lisada metüülrühm erinevatele molekulidele, nt RNA-le, DNA-le ja teistele valkudele. Selle tulemusel muutub nende molekulide rakusisesene käitumine, näiteks valgu stabiilsus või interaktsioon teiste molekulidega. On teada, et metüültransferaasid muudavad oma käitumist rakkudes, kui nad on seotud TRMT112-ga.
Valgu TRMT112 suhted
Meie uurimisrühm tehnoloogiainstituudis uurib professor Reet Kure juhtimisel TRMT112 rolli imetajarakkudes.
Oleme leidnud, et TRMT112 interakteerub kokku seitsme erineva metüültransferaasiga. Need seitse metüültransferaasi kannavad nimesid N6AMT1, METTL5, THUMPD2, THUMPD3, ALKBH8, TRMT11 ja WBSCR22. Kõik nad on seotud erinevate haigustega.
WBSCR22 ja TRMT112 kompleks on oluline ribosoomide küpsemiseks ja selle kompleksi düsfunktsioonil on oma osa Williams-Beureni sündroomi tekkimisel.
METTL5 ja ALKBH8 düsfunktsioonid on seotud intellektipuudega.
Kõik need seitse metüültransferaasi on seotud vähi arenguga.
Meie seniste uuringute tulemused näitavad, et valk TRMT112 reguleerib imetajarakkudes kõigi seitsme metüültransferaasi taset. Samuti on leitud, et TRMT112 interakteerub nende metüültransferaasidega sarnasel moel – seetõttu võime seda nimetada metüültransferaaside võrgustikuks, mille ühine kaasfaktor on valk TRMT112.
Oleme leidnud ka seda, et ühel TRMT112-võrgustiku liikmel, N6AMT1-l, on oluline roll tsütoskeleti ümberkujundamisel. Tsütoskelett on meie rakkude sisene ämblikuvõrgulaadne struktuur, mis aitab rakul säilitada oma kuju ja sisemist korraldust ning, mis kõige tähtsam, aitab molekulidel raku sees liikuda.
Tsütoskeletil on väga rangelt reguleeritud struktuur ja kui selles toimuvad muutused, siis ei saa rakk õigesti toimida. Näiteks kui teatud molekulid ei saa rakus korralikult liikuda ja olla õigel ajal õiges kohas, on rakusisesed protsessid häiritud, mis võibki viia haiguste tekkimiseni.
Pidevalt jagunevad rakud
Imetajarakke uurides oleme seostanud N6AMT1 ka rakutsükli regulatsiooniga. Rakutsükkel on protsess, mille käigus rakk jaguneb kaheks.
Raku jagunemise protsess algab G1-faasiga, kus emarakk kasvab. Järgneb S-faas, kus raku sees olev DNA paljuneb. G2-faasis valmistub rakk jagunemiseks. Rakutsükli viimast osa nimetatakse mitoosiks. Selle käigus jaguneb emarakk kaheks tütarrakuks.
Seejärel muutub tütarrakk emarakkudeks ja algab uus rakutsükkel: rakk hakkab kasvama ja DNA-d dubleerima ning valmistub uuesti jagunemiseks.
Rakud jagunevad meie kehas pidevalt ja kui see protsess on häiritud, võib tekkida vähktõbi. Kuna rakkude jagunemise protsess on ellujäämiseks nii oluline, võib isegi väike muutus seda hoolikalt kontrollitud rakuprotsesside süsteemi häirida.
Igal rakusisesel molekulil on oma kindlad ülesanded. On väga tähtis jätkata TRMT112-võrgustiku valkude uurimist: kui me mõistame täielikult, mida TRMT112 ja selle võrgustiku metüültransferaasid meie rakkudes teevad, saame välja töötada tõhusamaid ravimeid paljude haiguste, sealhulgas vähi raviks.
Baiba Brūmele
TÜ tehnoloogia nooremteadur
Lisa kommentaar