phân lập protein liên quan đến ung thư vú pps

phân lập protein liên quan đến ung thư vú Sau gần 15 năm nghiên cứu miệt mài, các nhà nghiên cứu sinh hóa vừa tách chiết thành công protein ức chế khối u BRCA2 từ tế bào người.. Không c

phân lập protein liên quan đến ung thư vú

Sau gần 15 năm nghiên cứu miệt mài, các nhà nghiên cứu sinh hóa vừa tách chiết thành công protein

ức chế khối u BRCA2 từ tế bào

người Không chỉ một mà đến ba nhóm nghiên cứu độc lập công bố thành công của họ trên các tạp chí khoa học uy tín

như Nature vàNature Structural & Molecular Biology trong tháng 8

năm 2010, góp phần nâng cao hiểu biết của chúng ta về cách thức

protein kiểm soát sự hình thành các khối u Thành công này cũng mở ra khả năng nghiên cứu cơ chế gây

ung thư của đột biến trên

gene BRCA2, đồng thời các nhà

khoa học cũng có thể bắt đầu tìm kiếm những hợp chất có khả năng ngăn chặn quá trình gây ung thư

BRCA2 (tiếng Anh: breast cancer type 2) là một protein có hoạt tính

liên quan đến ung thư: một số đột biến của protein này làm tăng đáng

kể khả năng bị ung thư vú, buồng trứng và một số loại ung thư khác

Protein BRCA2 sẽ giúp các nhà

khoa học làm sáng tỏ cơ chế gây ung thư của các đột biến

(Nguồn ảnh: CHASSENET /

SCIENCE PHOTO LIBRARY)

BRCA2 được tìm ra năm 1994

Cũng như các protein ức chế ung thư khác như BRCA1, BRCA2 sửa chữa các sai sót trên DNA (nếu có)

khi tế bào phân chia Nếu không có protein này thì DNA dễ bị xáo trộn, gây ra các sai sót trong phiên mã và dịch mã Các nhà nghiên cứu trước đây cũng đã phân lập thành công

phân đoạn protein tương tác với

BRCA2 nhưng lại thất bại khi phân lập chính BRCA2 Do hạn chế này

mà giới nghiên cứu phải chọn đối tượng tương tự ở sâu hoặc vi

khuẩn, hoặc may ra là một vài

mảnh của protein BRCA2 của

người Khó khăn chủ yếu, theo

Giáo sư sinh hóa Wolf-Dietrich

Heyer ở Đại học California–Davis (Mỹ), là do protein này quá lớn, có đến 3.418 acid amine Tiến sĩ

Heyer, cũng là nghiên cứu viên

chính của một trong ba công bố về tách chiết BRCA2 kể trên, nói thêm rằng ông ta chưa biết tới bất kỳ một protein nào to lớn cỡ đó mà đã

được tinh sạch tới mức đồng nhất

Người đứng đầu nhóm nghiên cứu thứ hai về BRCA2 là Giáo sư

Stephen Kowalczykowski cũng ở Đại học California–Davis còn cho biết thêm rằng bản thân BRCA2 là một protein không bền và thường chỉ tồn tại ở dạng phức với nhiều protein khác: “Thực ra thì người ta

đã phân lập được nó, chỉ có điều là lúc nào cũng có protein khác lẫn

vào Nhiệm vụ đặt ra là phải làm

sao phân lập được protein này thật

sạch, và đây chính là nhiệm vụ khó khăn nhất”

Quá trình tinh sạch BRCA2

Nhóm của Giáo sư

Kowalczykowski đã thêm một

mảnh protein liên kết maltose vào một đầu của BRCA2 Mảnh protein gắn thêm này làm tăng tín tan của BRCA2 và giúp các chuỗi acid

amine của BRCA2 gấp uốn tốt để tạo ra protein bền vững Điều kiện này cho phép nhóm nghiên cứu

tách riêng BRCA2 tinh sạch từ tế bào biểu mô thận nuôi cấy Tiến sĩ Ryan Jensen, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ trong nhóm của Giáo sư

Kowalczykowski, đã phải mất đến

4 năm để tối ưu hóa quy trình tinh sạch này Nhóm của Giáo sư Hayer thì dùng một phương pháp hơi khác

là biển hiện protein BRCA2 ở nấm men Còn nhóm của Tiến sĩ di

truyền Stephen West ở Trung tâm nghiên cứu ung thư Anh quốc thì dùng một cấu trúc biểu hiện gene của vi khuẩn để đưa BRCA2 vào

trong tế bào biểu mô ung thư người trong nuôi cấy Cả hai nhóm này

đều có gắn thêm thẻ protein để giúp việc tinh sạch dễ dàng hơn

Giáo sư sinh hóa Patrick Sung ở

Đại học Yale (Mỹ) tuy không tham gia vào các nghiên cứu kể trên

nhưng cũng cho rằng đây là những nghiên cứu có tầm quan trọng rất lớn Giáo sư Sung nói rằng với

BRCA2 tinh sạch trong tay, các

nhà khoa học có thể tiến hành mọi loại nghiên cứu về cơ chế hoạt

động không chỉ riêng cho protein này mà còn các protein khác tương tác với nó Ba nghiên cứu trên đều khảo sát sự tương tác giữa protein BRCA2 hoàn chỉnh với các protein khác, chủ yếu là RAD51 RAD51

là protein sửa chữa DNA bằng cách tạo phức hợp xung quanh vị trí gãy

vỡ của DNA và tạo nên các vi sợi

để kéo nucleotide đến sửa chữa chỗ gãy vỡ này Nghiên cứu về tương tác giữa BRCA2 và RAD51 của cả

ba nhóm đều đưa đến chung một

kết luận là BRCA2 giúp RAD51

khởi động quá trình tạo vi sợi

Lợi ích từ nghiên cứu tinh sạch BRCA2

Giáo sư Kowalczykowski cho biết rằng ngoài việc khẳng định được

những chức năng đã biết của

BRCA2, các nghiên cứu sinh hóa trên BRCA2 tinh sạch còn giúp ta khám phá ra những chức năng chưa

hề được biết đến của BRCA2 Ví

dụ, giới khoa học đã biết rằng

BRCA2 tham gia vào một trong các phương cách sửa chữa DNA trong

tế bào, nhưng thông tin mới cho

thấy nó còn có vai trò rộng lớn hơn BRCA2 thự ra là một “điều phối

viên” tổng quát của quá trình sửa chữa DNA bị gãy vỡ

Với BRCA2 tinh sạch, các nhà sinh hóa còn có thể tiến hành giải cấu

trúc bằng phương pháp tinh thể hóa

để cho thêm nhiều thông tin hơn về chức năng của protein này Tuy

nhiên, theo lời Giáo sư

Kowalczykowski thì lượng protein tinh sạch được còn quá thấp, sẽ gây khó khăn cho việc giải cấu trúc

Còn Giáo sư Sung thì cho rằng lợi ích trước mắt của các nghiên cứu trên là tạo ra một hệ thống nghiên cứu các đột biến liên quan đến ung

thư ở BRCA2 Giờ đây các nhà

nghiên cứu có thể tạo đột biến trên BRCA2, sau đó tinh sạch protein đột biến là nghiên cứu ảnh hưởng của đột biến đối với chức năng

Ngoài ra, Giáo sư Kowalczykowski tin tưởng rằng việc thu nhận được protein và biết cách thức hoạt động của nó còn cho phép chúng ta tiến hành các sàng lọc sinh hóa để tìm các loại hợp chất có khả năng ngăn chặn protein đột biến hủy hoại tế

bào