TORC1 är ett enzymkomplex som kontrollerar den normala tillväxten av celler. Dock, när den är för aktiv, det kan främja sjukdomar som cancer. En studie ledd av biologer från universitetet i Genève (UNIGE), Schweiz, och publiceras i tidskriften Natur beskriver hur socker reglerar aktiviteten hos TORC1 genom en överraskande mekanism. I närvaro av socker, individuella TORC1 stimulerar de olika metaboliska processerna som tillåter celler att växa. I frånvaro av socker, TORC1s monteras till en rörformad struktur, gör dem inaktiva, och sålunda, celltillväxten stannar. Bildnings- och demonteringsprocesserna för dessa tubuli är lätta att observera i levande celler, som, i framtida arbete, skulle göra det möjligt att identifiera föreningar som stör denna process. Som regulatorer av celltillväxt, sådana föreningar representerar en intressant anti-cancerstrategi.

Några av påsköns skatter är osynliga. På 1960 -talet, forskare upptäckte en bakterie som producerar en förening med potenta svampdödande egenskaper. De kallade det rapamycin, från öns inhemska namn Rapa Nui. Även om det är evolutionärt avlägset, svampar och däggdjur delar mycket av den grundläggande biokemin som driver celltillväxt. Verkligen, rapamycin visade sig då också hämma tillväxten av mänskliga celler, särskilt cancerceller.

Målet för rapamycin (TOR), upptäcktes först i jäst, då hos människor, är ett enzym som reglerar tillväxten. Professor Robbie Loewith, chef för institutionen för molekylärbiologi vid UNIGE-vetenskapsfakulteten, upptäckte att TOR finns i två olika proteinkomplex, TORC1 och TORC2, att reglera olika tillväxtrelaterade processer.

TORC1 är hyperaktiv vid flera sjukdomar, inklusive cancer, vilket är ett stort folkhälsoproblem. "Cancerceller uppreglerar massivt tillväxtvägar, och är därför särskilt känsliga för närvaron av socker. Vi ville därför förstå hur socker reglerar aktiviteten hos TORC1, " förklarar forskaren. Det internationella forskningssamarbetet rapporterar uppkomsten av en ny TORC1-struktur i celler:"När celler berövas glukos, individuella TORC1:er sätts samman för att bilda en rörformad struktur som kan nå en femtedel av cellens storlek. Bildandet av denna tubuli, som vi kallar en TOROID, tillåter både lagring och inaktivering av TORC1 som stoppar celltillväxt, " förklarar Manoël Prouteau, medlem i Genèvegruppen och första författare till artikeln.

En molekylär konstruktion filmad live

Denna studie visade också att återinförandet av glukos orsakar snabb demontering av TOROID, tillåter celler att återuppta sin tillväxt med efterföljande reaktivering av frigjorda TORC1s. "Detta arbete har gjorts i jäst, ja, många av upptäckterna relaterade till TOR har gjorts i jäst innan de bekräftades hos däggdjur. Det är därför mycket troligt att TOROIDs existerar och fungerar på samma sätt hos människor, "konstaterar Robbie Loewith.

Montering och demontering av TOROIDs, den största proteinhelix som hittills hittats, kan lätt observeras tack vare stora framsteg inom mikroskopimetoder. Detta kommer att göra det möjligt att söka efter föreningar som kan stabilisera eller destabilisera dem inuti celler. Sådana föreningar skulle vara av stort kliniskt intresse som modifierare av celltillväxt.

Denna upptäckt kan således bana väg för ett nytt terapeutiskt tillvägagångssätt för att behandla sjukdomar associerade med avregleringen av TOR-aktivitet. Verkligen, även om rapamycin redan existerar som en naturlig hämmare av TOR, det har betydande biverkningar, och alternativ behövs.