Het in- en uitschakelen van genen is een ingewikkeld proces waarbij communicatie plaatsvindt tussen veel verschillende soorten eiwitten die interageren met DNA.

Deze communicatie kan misgaan, resulterend in aandoeningen zoals kanker. Onderzoekers van het MD Anderson Cancer Center van de Universiteit van Texas hebben een ongebruikelijke vorm van overspraak ontdekt tussen eiwitten die genexpressie beïnvloeden, suggereert nieuwe manieren om metastase bij kanker te remmen. De bevindingen zijn gepubliceerd in de Tijdschrift voor biologische chemie .

TRIM24 is een oncoproteïne, wat betekent dat het in veel soorten kankercellen in grotere hoeveelheden wordt aangetroffen dan in gezonde cellen. Het laboratorium van Michelle Barton bij MD Anderson bestudeert wat dit eiwit doet. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat TRIM24, onder andere, een epigenetische lezer. Dit betekent dat het bepaalde chemische modificaties van histonen detecteert - eiwitten waaromheen het DNA is opgerold - en andere eiwitten ertoe aanzet hun gedrag als reactie te veranderen, resulterend in een ander patroon van genen die worden aangezet dan wanneer de histon niet was gemodificeerd.

In de nieuwe studie Srikanth Appikonda, een voormalig postdoctoraal fellow in Barton's lab, iets ongewoons gevonden. TRIM24 heeft niet alleen histon-modificaties "gelezen", maar de handeling van het lezen resulteerde erin dat TRIM24 zelf werd gemodificeerd met een kleine eiwittag genaamd SUMO. Met andere woorden, het lezen van de boodschap van de histon zorgde ervoor dat de lezer zijn eigen chemische boodschap droeg.

"Dit is de eerste keer dat we weten dat de (histone) zelf een code oplegt aan de modifiers of lezers, ' zei Barton.

Wat levert de toevoeging van SUMO aan TRIM24 op? Appikonda, afgestudeerde student Kaushik Thakkar en de andere teamleden voerden experimenten uit om te zien hoe de genen die TRIM24 in- en uitschakelde in kankercellen verschilden wanneer TRIM24 geen SUMO had.

Ze ontdekten dat de SUMO-gemodificeerde TRIM24 genen leek te reguleren die betrokken zijn bij adhesie tussen cellen. Dit is belangrijk omdat celadhesie bepaalt of kankercellen op één plek blijven of door het lichaam kunnen reizen en uitzaaien.

"Dat is echt waar deze celadhesiemoleculen in het spel komen, metastase en migratie van kankercellen, " zei Barton. Meerdere eiwitten zijn betrokken bij adhesie, en TRIM24 zette sommige uit en sommige aan. Het is daarom nog niet duidelijk welk netto effect TRIM24 heeft op uitzaaiingen bij kankerpatiënten. Maar door te begrijpen dat TRIM24 bij dit proces betrokken is, kunnen onderzoekers kijken hoe ze het kunnen stoppen.

Ondertussen, de SUMO-modificatie kan ook worden gebruikt als mogelijke marker in onderzoeken naar andere soorten potentiële nieuwe geneesmiddelen. Kankeronderzoekers zijn vaak geïnteresseerd in het verstoren van de interactie van TRIM24 met histonen, om afwijkende genexpressie te voorkomen. Door bij te houden of TRIM24 SUMO heeft aangesloten, onderzoekers kunnen testen of een potentieel medicijn de interactie met succes heeft geblokkeerd.

"Het spannende van meer te weten komen over aanpassingen van TRIM24, zoals SUMO, is om antilichamen of andere middelen te kunnen ontwikkelen om de aanwezigheid ervan op te sporen, " Barton zei "(Dit) kan een betere voorspeller zijn van kanker in vroege stadia of kan worden gekoppeld aan potentieel voor metastase."