Un team di scienziati della MSU e dell'Istituto di Biofisica Teorica e Sperimentale dell'Accademia Russa delle Scienze (con sede a Pushchino) ha studiato i meccanismi di interazione tra la proteina Fas-ligando che causa la morte cellulare e un rispettivo recettore di membrana. Per avviare la morte cellulare, il ligando ha bisogno di entrare in contatto con uno specifico componente proteico della cellula:la caveolina. Se il dominio legante la caveolina viene rimosso dalla molecola del ligando Fas, la morte cellulare può essere prevenuta. I risultati dello studio sono stati pubblicati in Morte cellulare e malattia .

Fas-ligando appartiene a un gruppo di fattori di necrosi tumorale. Il loro compito principale è indurre la morte cellulare, e il processo inizia dopo l'interazione con i "recettori della morte" situati sulla superficie della membrana plasmatica. Il contatto iniziale innesca una cascata di reazioni che terminano con l'apoptosi, una delle modalità di morte cellulare.

"Abbiamo studiato i meccanismi della reazione tra Fas-ligando e il suo recettore, e ha scoperto che per la stimolazione del recettore, è richiesta la proteina di membrana caveolina. È attaccato a Fas-ligando, e se rimuoviamo il dominio che lega la caveolina, il ligando diventerà considerevolmente meno tossico per le cellule. Nei nostri esperimenti, abbiamo utilizzato metodi tradizionali di biologia cellulare e molecolare, " spiega il ricercatore Vladimir Gogvadze.

In una cella, Fas-ligando è solubile, o è una parte della membrana, attraversandolo o penetrandolo. Nel secondo caso, un Fas-ligando ha extracellulare, intracellulare, e componenti di membrana. La componente extracellulare è responsabile del riconoscimento dei recettori, le funzioni del componente della membrana sono poco conosciute, e la componente intracellulare è coinvolta nei processi di trasporto e segnalazione, così come nel traffico del ligando nelle zattere di membrana formate da molecole di colesterolo e sfingolipidi assemblate attorno alla cavaeolina. Per innescare l'apoptosi, il ligando Fas attivato dovrebbe essere parte di una tale zattera, che indica le sue possibili interazioni con i componenti dell'ambiente della membrana.

Infatti, la trascrizione della sequenza amminoacidica del ligando Fas ha permesso di identificare la presenza di particolari domini che si legano selettivamente alla caveolina. Gli esperimenti eseguiti su cellule mutanti che non contenevano tali frammenti di aggancio hanno confermato l'ipotesi:incapace di interagire con la caveolina, la proteina Fas ha perso la sua attività killer, e la sua tossicità per le cellule è diminuita. È già noto che la caveolina è in grado di sopprimere lo sviluppo del tumore. Alla luce dei dati ottenuti dai ricercatori, si può presumere che un ruolo in questo processo appartenga al legame tra la caveolina e il ligando Fas:questo meccanismo provoca l'apoptosi delle potenziali cellule cancerose.

"Il valore principale del nostro lavoro è divulgare i meccanismi di stimolazione della morte cellulare. In futuro aiuterà a sviluppare nuove strategie per il trattamento del cancro, " conclude Vladimir Gogvadze.