Gli scienziati della Northwestern Medicine hanno rivelato il ruolo della metilazione ammino-terminale in una specifica proteina nel centromero, una regione del cromosoma importante nella divisione cellulare, e come la disregolazione di questa proteina può influenzare lo sviluppo delle cellule tumorali. La metilazione delle catene laterali degli amminoacidi è ben documentata, ma il ruolo della metilazione ammino-terminale è molto meno ben compreso.

Pubblicato in Comunicazioni sulla natura , lo studio ha mostrato questa modifica post-traduzionale della proteina, proteina centromerica A (CENP-A), lo distingue da una proteina simile che si trova nel resto del cromosoma. CENP-A è un tipo di istone, una proteina con il DNA avvolto attorno ad essa, e specifica la posizione del centromero nel nucleo.

L'autore principale Daniel Foltz, '01 dottorato di ricerca, professore associato di Biochimica e Genetica Molecolare, e il suo team ha condotto analisi funzionali delle modifiche su CENP-A, che avevano precedentemente individuato.

"È interessante perché si tratta di un nuovo tipo di modificazione degli istoni e perché possiamo entrare e mostrare davvero quale funzione è mediata dalla metilazione dell'amino-terminale, che non è stato precedentemente ben definito per questo tipo di modifica, " ha detto Foltz.

Gli investigatori hanno scoperto che CENP-A, quando correttamente metilato sul suo terminale amminico, influenza il reclutamento delle proteine ​​CCAN, che fanno parte di un grande complesso centromero di proteine. Hanno mostrato che un sottoinsieme di componenti di CCAN dipende da questa metilazione. Quando gli scienziati hanno bloccato la metilazione da questo processo, hanno osservato difetti nella segregazione cromosomica.

"Abbiamo davvero definito un diverso braccio di reclutamento per le proteine ​​CCAN rispetto a quello che è stato compreso prima, " ha detto Foltz.

Sovraespressione di CENP-A nel cancro

Prossimo, gli scienziati hanno studiato i segni distintivi delle cellule tumorali, compresi i difetti nella segregazione cromosomica e nella polarità del fuso. Un fuso bipolare è essenziale per separare equamente i cromosomi in due cellule separate durante la divisione cellulare. Nelle cellule tumorali, i difetti nel fuso portano a cromosomi che vengono tirati in più direzioni e possono provocare la rottura dei cromosomi e l'instabilità genomica. Gli scienziati hanno scoperto che la riduzione della quantità di metilazione di CENP-A guida questo processo.

Foltz e gli altri ricercatori hanno anche scoperto che in assenza della proteina soppressore tumorale p53, la perdita della metilazione di CENP-A favorisce una più rapida formazione del tumore.

Prossimo, Foltz e il suo team vogliono studiare come le cellule tumorali utilizzano questo percorso.

"Quello che abbiamo fatto in questo articolo è stato ingegnerizzare questo difetto nelle cellule per vedere qual è il fenotipo, " ha detto Foltz. "La prossima domanda è cosa succede alla metilazione CENP-A nelle cellule tumorali, e quando CENP-A è sovraespresso, fino a che punto sta determinando l'instabilità genomica nei tumori?"