När celler berövas näringsämnen går de in i ett stresstillstånd som kallas autofagi, där de bryter ner sina egna proteiner och organeller för att återvinna komponenterna. Denna process är avgörande för cellöverlevnad, men den kan också vara skadlig om den inte är ordentligt reglerad. I vissa fall kan autofagi leda till celldöd.
Forskarna fann att svältande celler kapar proteintransportstationer som kallas translokoner för att importera näringsämnen. Translokoner används normalt för att transportera proteiner in i det endoplasmatiska retikulumet (ER), ett cellulärt utrymme där proteiner vikas och modifieras. Men när celler svälter omkonfigurerar de translokoner för att importera näringsämnen istället.
Denna omkonfiguration möjliggörs av ett protein som kallas ATF4, som aktiveras som svar på svält. ATF4 binder till translokonerna och ändrar deras struktur, vilket gör att de kan importera näringsämnen.
Forskarna fann också att ATF4-nivåerna är förhöjda i cancerceller, vilket tyder på att denna väg kan vara ett mål för cancerterapi. Genom att hämma ATF4 kan det vara möjligt att förhindra cancerceller från att kapa translokoner och importera näringsämnen, vilket leder till celldöd.
"Denna studie ger en detaljerad förståelse för hur svältande celler kapar proteintransportstationer för att importera näringsämnen", säger seniorförfattaren professor Jennifer Doudna, biokemist vid Berkeley. "Detta kan leda till nya terapier för behandling av cancer och andra sjukdomar som involverar snabb celltillväxt."
Forskargruppen undersöker nu ATF4:s roll i andra cellulära processer, såsom proteinveckning och nedbrytning. De planerar också att studera hur ATF4-nivåer regleras i cancerceller.
