No prelúdio do câncer, as mutações genéticas às vezes podem levar à formação de proteínas quiméricas feitas de partes de duas proteínas diferentes que geralmente são separadas.
Um novo artigo de revisão examina a ciência mais recente sobre uma certa classe dessas "proteínas de oncofusão" ligadas ao câncer, concentrando-se nas proteínas de oncofusão que podem formar gotículas semelhantes a líquidos chamadas "condensados ​​ectópicos" nas células.

O artigo foi publicado em 25 de abril em Trends in Cell Biology pelos pesquisadores da Universidade de Buffalo Richoo B. Davis, Mahdi Muhammad Moosa e Priya R. Banerjee, todos no Departamento de Física da Faculdade de Artes e Ciências da UB. Banerjee, Ph.D., é professor assistente de física, e Davis, Ph.D., e Moosa, Ph.D., são associados de pós-doutorado no Banerjee Lab.

Em experimentos de laboratório, os condensados ​​ectópicos surgem quando parte de uma proteína que normalmente forma gotículas é fundida com parte de outra proteína geralmente encontrada em um local diferente dentro de uma célula. A proteína quimérica resultante retém algumas funções de ambas as proteínas originais e é capaz de formar gotículas no lugar "errado" dentro das células, diz Moosa.

Gotículas de proteína, também conhecidas como “organelas sem membrana”, podem servir como centros de atividade bioquímica, então gotículas mal colocadas com funções aberrantes são interessantes para investigar, dizem os pesquisadores.

"Um público importante para nossa análise são os pesquisadores de câncer", diz Moosa. "Os biofísicos que estudam condensados ​​biomoleculares podem já estar familiarizados com esses conceitos, mas queríamos chegar e compartilhar esses insights com pesquisadores de biologia do câncer que estão trabalhando diretamente com amostras de pacientes".

Davis observa que os condensados ​​ectópicos podem oferecer um alvo atraente para a terapia do câncer, mas que mais pesquisas são necessárias para entender melhor como essas proteínas quiméricas operam em seu estado natural e como elas podem religar a transcrição de genes que leva ao desenvolvimento do câncer:"A célula é um sistema muito complexo", diz ele. “Precisamos de melhores ferramentas para estudar os condensados ​​de proteínas em suas condições nativas, e nossos estudos futuros serão focados para resolver isso”.

No artigo de revisão, os autores resumem descobertas emergentes de vários trabalhos publicados recentemente de diferentes grupos de pesquisa, incluindo um estudo de 2021 que eles concluíram junto com Taranpreet Kaur, um recente Ph.D em física da UB. diplomado.

Esse artigo anterior, publicado em uma edição especial da revista Protein Science em "Biofísica de Condensados ​​Biomoleculares", focado em uma proteína de oncofusão da família FET e foi intitulado "Os condensados ​​de proteína de oncofusão FUS recrutam remodelador de cromatina mSWI/SNF via interações heterotípicas entre domínios semelhantes a príons". A equipe mostrou como esses condensados ​​de proteínas ectópicas podem recrutar máquinas moleculares-chave para alterar o equilíbrio da regulação genética.

"A descoberta da separação de fases de proteínas mudou nossa visão de como as células organizam seu espaço interno", diz Banerjee. "À medida que mais e mais pesquisas surgem neste campo emocionante, estamos aprendendo sobre o papel das gotículas de proteína em processos biológicos importantes, como regulação de genes e seus papéis em doenças humanas fatais. Com base nos dados emergentes de diferentes laboratórios, suspeitamos que um subconjunto de proteínas de fusão ligadas ao câncer podem formar novos tipos de condensados, que as células normais não possuem."

"O estudo de proteínas de fusão de ocorrência natural e seus condensados ​​com novas funções biológicas não são apenas importantes do ponto de vista da biologia do câncer, mas também do ponto de vista da engenharia de proteínas, pois aprender como essas proteínas de fusão funcionam fornecerá novas oportunidades para criar proteínas artificiais com novos aplicações em ciências biomédicas", acrescenta Banerjee.