Znanstvenici uglednog Švicarskog saveznog instituta za tehnologiju u Zurichu na čelu s našim prof. dr. sc. Nenadom Banom u časopisu Science Advances objavili su važan rad u kojem objašnjavaju ulogu molekularnog procesa koji upravlja proizvodnjom proteina u našim stanicama. Rad je važan jer ovaj kompleks kontrolira i obradu proteina koji pakiraju DNK. A ovaj novi uvid mogao bi postaviti temelj novog pristupa u liječenju raka kao što bi mogao bitno proširiti postojeće razumijevanje biosinteze proteina. U procesu stvaranja proteina u kojem sudjeluju ribosomi koji za to uputu primaju od glasničke RNK potreban je koordinator. Taj se koordinator zove NAC, nascent polypeptide-associated complex, odnosno kompleks povezan s novonastalim polipeptidima, odnosno dugim lancima aminokiselina povezanima peptidnim vezama. Bez NAC-a, koji je nalik kakvoj hobotnici, rane modifikacije proteina postaju neučinkovite ili pogrešne.
Koordinator NAC otkriven je prije 30 godina no do danas nije bilo sasvim jasno kako on djeluje i na što. U nizu radova objavljenih tijekom posljednjih nekoliko godina publiciranih u časopisima Science i Nature, skupina znanstvenika predvođena prof. Banom razjasnila je funkciju NAC kompleksa. Za početak, on se nalazi upravo na mjestu gdje novi polipepidni lanci izlaze iz ribosoma i tamo ovaj koordinator odabire enzime koji procesiraju novonastali protein. NAC se sastoji se od dva proteina koji tvore središnju, kuglastu jezgru s četiri vrlo fleksibilna produžetka, što mu na molekularnoj razini daje izgled hobotnice. Jedan od tih „krakova” učvršćuje NAC na ribosom. Preostala tri mogu vezati širok raspon enzima i drugih molekularnih čimbenika uključenih u proizvodnju proteina, uključujući molekulu koja usmjerava proteine posebno za ugradnju u membrane.
U novom radu prof. Bana i njegovih suradnika s njemačkog Sveučilišta u Konstanzu i američkog Caltech-a otkrivaju dosad nepoznatu funkciju: kako NAC osigurava ispravnu kemijsku modifikaciju histona H4 i H2A dok se oni još sintetiziraju. Histoni su mali, vrlo zastupljeni proteini koji se moraju brzo proizvesti kada se stanice pripremaju za diobu. Osam histona slaže se u tzv. nukleosome oko kojih se DNK omata i time pakira. Kemijska modifikacija ovih proteina tijekom njihove sinteze presudna je za ispravnu funkciju kromosoma, a pogreške mogu doprinijeti upravo bolestima poput raka. U priopćenju o radu stoji kako druge studije pokazuju da se enzim koji acetilira histonske proteine, NatD, često prekomjerno proizvodi kod određenih vrsta raka, mijenjajući regulaciju gena i potičući rast tumora. Kontrola koju NAC ima nad pristupom enzima NatD ribosomu mogla bi stoga pružiti nove uvide u biologiju tumora. Ovim radom kroz koji je prikazom funkcioniranju 'hobotnice' NAC-a pokazana njegova važnost zbog koje ga se u daljem istraživanju produkcije proteina ne može zaobići, a time je temeljno promijenjeno i razumijevanje biosinteze proteina.
Obzirom da je glasnička RNK, koja je temelj cjepiva koja su svoj nagli razvoj imala u pandemiji, jedan od bitnih čimbenika, zanimalo nas je hoće li sada doći do sličnog proboja kada se o tumorima radi.
- Budući da mRNK cjepiva djeluju tako da daju uputu našim stanicama da proizvedu određeni protein, taj proces kritično ovisi o funkciji NAC-a. NAC pomaže uskladiti brojne korake u proizvodnji proteina, poput savijanja, kemijske modifikacije i usmjeravanja na membrane, koje stanica mora proći kako bi mRNK pretvorila u funkcionalan protein, uključujući i one koji se odvijaju tijekom cijepljenja, rekao nam je naš znanstvenik osvrćući s i na ulogu spomenutog enzima NatD koji utječe na pojavu tumora.
- Povećana količina enzima NatD, koji modificira histonske proteine odgovorne za pakiranje DNK, povezana je s rastom tumora i širenjem raka u različitim vrstama raka, uključujući rak dojke, pluća, jetre i debelog crijeva. To ima negativan utjecaj na preživljenje bolesnika. Smatra se da NatD ima važnu ulogu u razvoju raka jer utječe na način na koji su geni „uključeni“ ili „isključeni“, a mogao bi također utjecati na to koliko su tumori otporni na kemoterapiju, rekao nam je prof. Nenad Ban.
