Att slå på och av gener är en komplicerad process som involverar kommunikation mellan många olika typer av proteiner som interagerar med DNA.

Denna kommunikation kan gå snett, resulterar i tillstånd som cancer. Forskare vid University of Texas MD Anderson Cancer Center har upptäckt en ovanlig form av korshörning mellan proteiner som påverkar genuttryck, föreslår nya sätt att hämma metastaser i cancer. Resultaten publiceras i Journal of Biological Chemistry .

TRIM24 är ett onkoprotein, vilket betyder att det finns i ett högre överflöd i många typer av cancerceller än i friska celler. Michelle Bartons labb vid MD Anderson studerar vad detta protein gör. Tidigare forskning har visat att TRIM24 är, bland annat, en epigenetisk läsare. Detta innebär att det upptäcker vissa kemiska modifieringar av histoner - proteiner runt vilka DNA lindas - och inducerar andra proteiner att ändra sitt beteende som svar, vilket resulterar i att ett annat mönster av gener slås på än om histonen inte hade modifierats.

I den nya studien, Srikanth Appikonda, en före detta postdoktor i Bartons labb, hittade något ovanligt. TRIM24 "läste" inte bara histonmodifieringar, men läsningen resulterade i att TRIM24 själv modifierades med en liten proteintagg som heter SUMO. Med andra ord, läsningen av histonens budskap fick läsaren att bära sitt eget kemiska budskap.

"Detta är första gången som vi vet att (histonen) själv påtvingar en kod på modifierarna eller läsarna, sa Barton.

Vad åstadkommer tillägget av SUMO till TRIM24? Appikonda, Doktorand Kaushik Thakkar och de andra teammedlemmarna utförde experiment för att se hur generna som TRIM24 slog på och av i cancerceller skilde sig åt när TRIM24 inte hade SUMO fäst.

De fann att den SUMO-modifierade TRIM24 verkade reglera gener involverade i vidhäftning mellan celler. Detta är viktigt eftersom cellvidhäftning avgör om cancerceller stannar på ett ställe eller kan resa och metastasera genom kroppen.

"Det är verkligen där dessa celladhesionsmolekyler kommer in i bilden, metastaser och migration av cancerceller, ", sa Barton. Flera proteiner är involverade i vidhäftning, och TRIM24 stängde av och några på. Därför är det ännu inte klart vilken nettoeffekt TRIM24 har på metastaser hos cancerpatienter. Men att förstå att TRIM24 är involverad i denna process ger forskare en plats att leta efter för att förstå hur man kan stoppa det.

Sålänge, SUMO-modifieringen kan också användas som en möjlig markör i studier av andra typer av potentiella nya läkemedel. Cancerforskare är ofta intresserade av att störa TRIM24:s interaktion med histoner, för att förhindra avvikande genuttryck. Genom att spåra om TRIM24 har SUMO ansluten, forskare kan testa om ett potentiellt läkemedel framgångsrikt har blockerat interaktionen.

"Det spännande med att lära sig mer om modifieringar av TRIM24, som SUMO, är att kunna utveckla antikroppar eller andra sätt att upptäcka dess närvaro, " Barton sa "(Detta) kan vara en bättre prediktor för cancer i tidiga stadier eller kan kopplas till potential för metastaser."