종양은 나이가 들어감에 따라 위험을 증가시키는 유전자 돌연변이의 축적으로 인해 발생합니다. 그러나 인간과 달리 코끼리는 이러한 경향을 거부하는 것 같습니다. 코끼리의 큰 몸집과 인간에 필적하는 기대 수명에도 불구하고 코끼리의 암 사망률은 5% 미만으로 추정됩니다(인간의 최대 25%가 아님).
코끼리는 "게놈의 수호자"로 알려진 p20 유전자의 53개 사본을 가지고 있습니다. 과학자들에 따르면, 암에 대한 코끼리의 높은 저항성은 이러한 유전자와 관련이 있습니다.
새로운 연구에서 다음을 포함한 XNUMX개 연구 기관의 과학자들이 옥스퍼드 대학 그리고 에든버러 대학, 선구적인 생물정보학 모델링을 사용하여 암.
P53은 다음의 수리 메커니즘을 조절합니다. DNA. 또한 통제되지 않은 세포 성장을 중지합니다. 이 단백질의 활성화는 DNA가 손상될 때 발생합니다. 활성화되면 DNA 복제를 일시 중지하고 수정되지 않은 세포 사본을 복구하는 응답을 조정하는 데 도움이 됩니다. DNA가 손상되지 않은 복제된 세포에서 p53 복구 활성은 불필요하며 다른 단백질인 종양유전자 MDM2 E3 유비퀴틴 리가제에 의해 비활성화됩니다.
건강한 세포가 증식 및 복제하고 손상된 세포를 복구하며 복구에 실패하거나 상당한 손상을 입은 세포를 제거하는 것은 p53과 MDM2 사이의 조절된 상호작용 또는 "악수"에 따라 달라집니다.
코끼리는 40개의 p53 유전자로부터 XNUMX개의 대립형질 또는 버전을 갖는 것으로 보이지만 각각은 구조적으로 약간 다릅니다. 이것은 코끼리가 단일 유전자에서 단 두 개의 대립 유전자를 가진 인간보다 광범위한 분자 항암 상호 작용을 제공합니다.
생화학적 분석과 컴퓨터 시뮬레이션 덕분에 과학자들은 코끼리의 서로 다른 p53 동형체와 MDM2 사이의 악수 상호작용을 구별할 수 있었습니다. 그들은 분자 서열의 작은 변화가 각각의 p53 분자에 대해 다른 분자 구조를 유발한다는 것을 발견했습니다. 사소한 구조적 변화는 isoform의 53차원 구조와 p2과 MDMXNUMX 간의 핸드셰이크를 상당히 변경합니다.
연구팀은 코딩 서열과 분자 구조의 변화로 인해 여러 p53이 MDM2와의 상호 작용을 벗어나 일반적으로 비활성화된다는 것을 발견했습니다.
공동 저자인 파리 INSERM의 Robin Fåhraeus 교수는 다음과 같이 말했습니다. "이것은 p53이 암 발병을 예방하는 데 어떻게 기여하는지에 대한 우리의 이해를 위한 흥미로운 발전입니다. 인간의 경우 동일한 p53 단백질이 세포의 증식을 멈추거나 세포자멸사에 들어가야 하는지를 결정하는 역할을 하지만 p53이 이러한 결정을 내리는 방법을 설명하기는 어렵습니다. 코끼리에 MDM53와 상호작용할 수 있는 능력이 다른 여러 p2 이소폼이 존재한다는 사실은 p53의 종양 억제 활성에 대한 새로운 시각을 제시하는 흥미롭고 새로운 접근 방식을 제공합니다.”
교신저자 Konstantinos Karakostis 박사, 바르셀로나 자치대학교, 유명한: "개념적으로, 구조적으로 변형된 p53 풀의 축적은 집합적으로 또는 상승적으로 세포의 다양한 스트레스에 대한 반응을 공동 조절함으로써 생물의학 응용에 높은 잠재적 중요성을 지닌 세포 조절의 대안적인 기계론적 모델을 확립합니다."
저널 참조 :
- Monikaben Padariya, Mia-Lyn Jooste et al. 코끼리는 MDM53 매개 억제와 암을 탈출하는 p2 이소폼을 진화시켰습니다. 분자 생물학 및 진화, 39권, 7호, 2022년 149월, msacXNUMX. DOI: 10.1093/molbev/msac149
