Doktorand Ananya Sengupta (l) och biträdande professor i kemi och biokemi James Frederich fann att en produkt som härrör från en svamp kunde kasta ljus över cellulära interaktioner framträdande i cancer. Kredit:Bruce Palmer/FSU
En svamp som angriper mandel- och persikoträd kan vara nyckeln till att identifiera nya läkemedelsmål för cancerterapi.
Ett team av Florida State University-forskare från Institutionen för kemi och biokemi fann att en naturlig produkt från svampen Fusicoccum amygdali stabiliserar en familj av proteiner i cellen som förmedlar viktiga signalvägar involverade i patologin för cancer och neurologiska sjukdomar.
Deras arbete publiceras i tidskriften ACS Chemical Biology .
Biträdande professor James Frederich och professor Brian Miller fann att fusicoccin - en produkt som härrör från svampen - binder till och stabiliserar proteinkomplex som bildas mellan 14-3-3 adapterproteiner och en undergrupp av deras klientinteraktionspartners. 14-3-3-proteinerna är i huvudsak viktiga skärningspunkter i celler för signalering och regulatoriska operationer. När deras funktioner går snett, en sjukdom är ofta närvarande.
"Vårt mål i den här studien var att ta ett av de mest svårlösta signalnätverken inom cellbiologi och utveckla ett sätt att studera det, " sade Frederich. "Vårt arbete hämtar inspiration från en strukturellt komplex naturprodukt, som vi använde som ett verktyg för att identifiera nya mål för cancercellsbiologi."
Genom denna process, Fredrik, Miller och deras elever identifierade 119 protein-proteininteraktioner (PPI) som kan fungera som mål för fusicoccin hos människor. Flera av dessa PPI är viktiga vid cancer och andra sjukdomar. Forskargruppen har redan minskat den listan till 14 PPI-mål som de tycker är särskilt lovande.
"Vår upptäckt av flera nya förmodade biologiska mål, som skulle kunna klargöra verkningsmekanismen för denna naturprodukt, är ett stort steg framåt, ", sa Miller. "Att identifiera dessa nya mål är väldigt spännande, liksom potentialen att informera utformningen av fusicoccinderivat med skräddarsydda aktiviteter."
Arbetet är ett pågående samarbete mellan Frederich och Miller, som slog ihop sina expertområden inom organisk kemi och biokemi för att utforska potentialen hos fusicoccin.
"Den unika kombinationen av experiment och bioinformatik som presenteras i detta arbete ligger helt och hållet i gränssnittet mellan kemi och biologi, "Sa Miller. "Vi är hoppfulla att dessa typer av kemiska biologi samarbeten kan utökas."