Proteomanalys avslöjar hur, när och vilka proteiner cancerceller bryter ner
Autofagi är en fundamental process för nedbrytning av cellens egna beståndsdelar i lysosomen (cellens återvinningsstation). Defekter i denna process har tidigare länkats till stora folksjukdomar såsom neurologiska sjukdomar samt cancer. Men exakt vilka proteiner som kan brytas ned via denna process hos cancerceller har inte varit känt. Forskare vid Karolinska Institutet har i två studier publicerade i tidskriften Autophagy kartlagt hur detta sker.
Autofagi är livsviktig vid olika typer av stress, till exempel näringsbrist, när cellen behöver energi eller byggstenar. Autofagi är dock ett samlingsnamn för flertalet cellulära nedbrytningsprocesser där varje enskild process är specialiserad för att bryta ned olika komponenter i cellen. Vilka av dessa autofagiprocesser som är ansvariga för att bryta ned vilka proteiner och när har inte tidigare varit känt.
1000-tals proteiner kan brytas ner i cancerceller genom autofagiprocesser
Forskarteamet vid Karolinska Institutet, under ledning av Docent Helin Norberg, har nyligen visat vilka proteiner som kan brytas ner i cancerceller (Autophagy, 2019) genom olika autofagiprocesser. Fynden visade att fler än 1500 proteiner skickas till lysosomen för nedbrytning. I den nu aktuella studien har forskarteamet påvisat att nedbrytningen av dessa proteiner sker i en sekventiell men också särskild ordning beroende på proteinernas normala funktion i cancerceller.
"En intressant aspekt är att flertalet av dessa proteiner är dels högt uttryckta i olika cancerformer jämfört med normala friska vävnader, samt att flertal av dessa proteiner är cancerdrivande protein (onkogener). Fynden öppnar upp möjligheten att förstå och dra nytta av att aktivera olika autofagi processer i syfte att förhindra cancertillväxt. Om vi förstår hur cancerdrivande proteiner kan brytas ned, så kan vi också utveckla nya strategier som på ett selektivt sätt kan driva nedbrytningen av dessa proteiner för cancerbehandling säger Helin Norberg, Docent vid institutionen för fysiologi och farmakologi".
Forskningen har huvudsakligen finansierats genom anslag från bland annat Vetenskapsrådet, Cancerfonden samt Ragnar Söderbergs Stiftelse.
Publikation
Quantitative proteomic analysis of temporal lysosomal proteome and the impact of the KFERQ-like motif and LAMP2A in lysosomal targeting.
Kacal M, Zhang B, Hao Y, Norberg E, Vakifahmetoglu-Norberg H
Autophagy 2021 Jan;():
Referens
Targetome analysis of chaperone-mediated autophagy in cancer cells.
Hao Y, Kacal M, Ouchida AT, Zhang B, Norberg E, Vakifahmetoglu-Norberg H
Autophagy 2019 09;15(9):1558-1571