Как показало исследование сотрудников Северо-Западного университета (США), отчет о котором опубликован в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, изменение функций митохондриального антиоксидантного белка усиливает экспрессию генов стволовых клеток, что способствует развитию более агрессивных форм рака.

Блок супероксиддисмутаза-2 (SOD2) был известен в научном мире как митохондриальный антиоксидант, защищающий от развития рака, и одновременно как агент, способствующий развитию опухоли на более поздних стадиях заболевания. При этом специфические механизмы, лежащие в основе такого двойственного поведения, не были полностью изучены.

В результате научной работы была открыта новая форма этого фермента, существенно отличающаяся от антиоксиданта, которая способствует развитию более агрессивных форм рака молочной железы.

Ученые изучили биологическую функцию белка SOD2 во время его нахождения в ядре клетки. С помощью разнообразных методов, таких как клеточные культуры, иммунофлуоресцентная микроскопия, анализ интерактома и анализ последовательности РНК, исследователи выяснили, что в результате такого клеточного процесса, как ацетилирование белок SOD2 увеличивает свою способность вместо марганца связывать железо, и заставляет накапливаться его не в митохондриях, а в ядре.

Было обнаружено, что постацетилированная форма белка NLS-SOD2, воздействующая на ядро, способствует экспрессии генов стволовых клеток, в частности, путем удаления эпигенетических меток, которые обычно не дают раковым клеткам активировать стволовые клетки. Также было отмечено, что те клетки, которые экспрессировали NLS-SOD2, с большей вероятностью приобретали потенциал для превращения в более агрессивные формы рака.

«Мы считаем, что присутствие ацетилированной формы SOD2 является знаком на молекулярном уровне, сигнализирующем о таких случаях рака молочной железы, которые с большей вероятностью рецидивируют», - подчеркивают авторы исследования.

Исследователи полагают, что таргетное воздействие на NLS-SOD2 может привести к созданию диагностических инструментов или перспективных методов терапии.

Diego R. Coelho et al, Nuclear-localized, iron-bound superoxide dismutase-2 antagonizes epithelial lineage programs to promote stemness of breast cancer cells via a histone demethylase activity, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2110348119