在线粒体RNA修改促进癌症入侵扩散

线粒体是细胞的电厂,它们包含自己的遗传物质和RNA分子。德国癌症研究中心的科学家们(现在是DKFZ)已发现线粒体RNA中的某些修改增加肿瘤细胞的侵袭性传播通过支持在线粒体蛋白质合成。他们已经建立了一个特定的基因表达特征与高水平的线粒体RNA修改关联与转移和预后不良相关患者的头部和颈部癌症。当研究人员封锁了负责任的RNA修改酶在癌症细胞中,转移的数量减少。某些抗生素,抑制蛋白质合成在线粒体还可以防止癌细胞的入侵传播在实验室实验。结果已经发表在《华尔街日报》自然。

在恶性肿瘤的癌细胞侵入周围组织,试图在其他器官形成新的肿瘤。在这个旅程中,癌细胞生存不利的条件如氧气不足或营养不足。要克服这些压力因素,肿瘤细胞适应他们能源生产相应的行动。的分子机制直到现在允许这种灵活性是知之甚少。“然而,我们怀疑这个代谢可塑性必须是一个关键的成功传播癌症细胞,”麦克拉弗莱说;细胞生物学家德国癌症研究中心。

线粒体是很小,membrane-enveloped结构称为强国我们身体的每一个细胞。能源生产,他们用所谓的呼吸链存在于线粒体膜。因为线粒体包含自己的遗传物质,他们自己产生呼吸链的关键组件。

呼吸链的生产的组件是由一个特定的严格监管的机械mitochondria-with影响癌细胞的转移性传播,迈克尔·弗莱和她的团队已经发现并发表在《华尔街日报》自然。tRNA分子机器的一部分,负责提供单个氨基酸在蛋白质组装构件。研究小组发现在线粒体的转运rna分子修饰的沉积的控制机制来支持生产蛋白质在转移。

RNA调节线粒体功能和修改驱动转移

癌细胞的入侵是一个能量消耗的过程。团队在海德堡发现特定的化学改性中发现线粒体tRNA,称为m5C (5-methylcytosine),需要转移的发展。m5C修改曲柄在线粒体蛋白质合成。这增强了生产呼吸链的组成部分。因此,细胞增加其能源燃料的要求细胞过程比如癌症肿瘤细胞传播。

肿瘤细胞缺乏m5C,另一方面,获得他们的能量通过相对低效率的机制称为糖酵解和有限metastatically传播的能力。研究人员演示了使用人类肿瘤生长在老鼠。然而,细胞生存能力或原发肿瘤的增长没有受到m5C损失的影响。

RNA-modifying酶作为转移性肿瘤的生物标记

一个特定的酶,甲基转移酶NSUN3,负责m5C RNA修改。当科学家交换NSUN3,线粒体tRNA不修改和浸润性癌细胞蔓延降低了。

NSUN3函数作为转移性癌症的生物标志物吗?基因表达特征表明高细胞NSUN3水平和m5C水平升高确实预测淋巴结转移更严重的头部和患者的疾病进展颈部癌症。

抗生素用来阻止线粒体蛋白质合成减缓转移

某些抗生素抑制线粒体蛋白质合成而不影响一般在细胞内蛋白质合成的等离子体。研究者们因此认为这些代理应该影响癌细胞类似NSUN3的损失。的确,治疗与氯霉素、强力霉素等抗生素,减少的侵入性传播癌症细胞。抗生素政府也减少淋巴结转移的小鼠模型。

“线粒体RNA修改以前的重要性在某些代谢疾病研究。但我们现在首次显示,线粒体tRNA之间有直接联系的修改和入侵扩散的癌症,”麦克拉弗莱说。“抑制NSUN3慢下来是一种很有前途的方法转移,因为酶单独负责metastasis-promoting m5C RNA标签。然而,潜在的阻止线粒体的长期副作用蛋白质合成首先必须进一步探索。”

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