A localização de ligantes Fas marcados com fluorescência (Fas-L) e caveolina (Cav-1) na célula. A última imagem é a sobreposição dos canais Fas-L e Cav-1 (mesclagem). Obtido por microscopia de varredura confocal a laser. Crédito:Vladimir Gogvadze
Uma equipe de cientistas da MSU e do Instituto de Biofísica Teórica e Experimental da Academia Russa de Ciências (localizado em Pushchino) estudou os mecanismos de interação entre a proteína Fas-ligante que causa a morte celular e um respectivo receptor de membrana. Para iniciar a morte celular, o ligante precisa entrar em contato com um componente específico de proteína da célula - a caveolina. Se o domínio de ligação da caveolina for removido da molécula do ligante Fas, a morte celular pode ser evitada. Os resultados do estudo foram publicados em Morte e doença celular .
O ligante Fas pertence a um grupo de fatores de necrose tumoral. Sua principal tarefa é induzir a morte celular, e o processo começa após a interação com "receptores de morte" localizados na superfície da membrana plasmática. O contato inicial desencadeia uma cascata de reações que terminam em apoptose, um dos modos de morte celular.
"Estudamos os mecanismos da reação entre o ligante Fas e seu receptor, e descobri que para a estimulação do receptor, a proteína da membrana caveolina é necessária. Ele está ligado ao ligante Fas, e se removermos o domínio de ligação à caveolina, o ligante se tornará consideravelmente menos tóxico para as células. Em nossos experimentos, usamos métodos tradicionais de biologia celular e molecular, "explica o pesquisador Vladimir Gogvadze.
Em uma célula, O ligante Fas é solúvel, ou é uma parte da membrana, cruzando ou penetrando por ele. No último caso, um ligante Fas tem extracelular, intracelular, e componentes da membrana. O componente extracelular é responsável pelo reconhecimento do receptor, as funções do componente de membrana são mal compreendidas, e o componente intracelular está envolvido nos processos de transporte e sinalização, bem como no tráfego do ligante para as jangadas de membrana formadas por moléculas de colesterol e esfingolipídios reunidos em torno da cavaeolina. Para desencadear a apoptose, o ligante Fas ativado deve fazer parte de tal balsa, que indica suas possíveis interações com componentes do ambiente de membrana.
De fato, a transcrição da sequência de aminoácidos do ligante Fas permitiu identificar a presença de domínios especiais que se ligam seletivamente à caveolina. Os experimentos realizados em células mutantes que não continham tais fragmentos de dock confirmaram a suposição:Incapaz de interagir com a caveolina, a proteína Fas perdeu sua atividade assassina, e sua toxicidade para as células diminuiu. Já se sabe que a caveolina é capaz de suprimir o desenvolvimento do tumor. À luz dos dados obtidos pelos pesquisadores, pode-se presumir que um papel nesse processo pertence à ligação entre a caveolina e o ligante Fas - esse mecanismo faz com que as células cancerosas em potencial sofram apoptose.
“O principal valor do nosso trabalho é divulgar os mecanismos de estimulação da morte celular. No futuro, ajudará a desenvolver novas estratégias para o tratamento do câncer, "conclui Vladimir Gogvadze.