ZNRF3 e RNF43: Giocatori Chiave nella Crescita del Cancro
La ricerca rivela il ruolo di ZNRF3 e RNF43 nel cancro attraverso la regolazione dell'EGFR.
Yi Li, F. Yue, A. T. Ku, P. Stevens, M. Michalski, W. Jiang, J. Tu, Z. Shi, Y. Dou, Y. Wang, X.-H. Feng, G. Hostetter, X. Wu, S. Huang, N. Shroyer, B. Zhang, B. Williams, Q. Liu, X. Lin
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Indice
- Funzioni di ZNRF3 e RNF43
- Come ZNRF3 e RNF43 Influiscono sul Cancro
- Nuove Scoperte su ZNRF3 e RNF43
- La Relazione Tra ZNRF3, RNF43, ed EGFR
- Meccanismo d'Azione
- Il Ruolo di RSPO nella Regolazione dell'Attività di ZNRF3 e RNF43
- Metodologia della Ricerca
- Implicazioni delle Scoperte
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
Zinc e Ring Finger 3 (ZNRF3) e Ring Finger Protein 43 (RNF43) sono due proteine correlate che svolgono ruoli importanti nel corpo. Sono conosciute come ligasi E3, il che significa che aiutano a segnare altre proteine per la distruzione in un processo chiamato ubiquitinazione. Queste proteine si trovano nelle membrane cellulari e sono coinvolte in molte funzioni essenziali, come lo sviluppo degli embrioni, la salute dei tessuti e la loro guarigione dopo infortuni. Ci sono anche evidenze che siano collegate a varie malattie, in particolare al cancro.
Funzioni di ZNRF3 e RNF43
ZNRF3 e RNF43 sono vitali in diversi processi biologici. Ad esempio, contribuiscono alla crescita degli arti e all'organizzazione del fegato. Giocano anche un ruolo nel determinare il sesso nei mammiferi. Oltre a questi ruoli nello sviluppo, ZNRF3 e RNF43 possono agire come soppressori tumorali. Quando una di queste proteine non funziona correttamente, può portare a malattie come il cancro.
Negli studi, quando ZNRF3 o RNF43 venivano disattivati specificamente in alcuni tessuti, i ricercatori notavano un aumento nella crescita cellulare o schemi anomali di crescita, che possono portare a tumori. In particolare, la perdita di queste proteine è stata collegata a vari tipi di cancro, incluso il cancro colorettale e quello surrenale.
Come ZNRF3 e RNF43 Influiscono sul Cancro
Entrambi ZNRF3 e RNF43 aiutano a regolare importanti vie di segnalazione cellulare. Una di queste è la via di Segnalazione WNT, che dice alle cellule come crescere e differenziarsi. ZNRF3 e RNF43 mantengono questa via sotto controllo segnando alcune proteine coinvolte nella via WNT per la degradazione, aiutando a controllare la crescita e la funzione cellulare.
Tuttavia, nelle cellule tumorali, questo controllo può andare perso. Mutazioni o delezioni di ZNRF3 e RNF43 possono portare a segnalazione WNT incontrollata, che promuove la crescita del cancro. La ricerca ha trovato che molti pazienti oncologici hanno alterazioni in questi geni, portando a un aumento dell'attività cancerosa.
Nuove Scoperte su ZNRF3 e RNF43
Studi recenti hanno scoperto che ZNRF3 e RNF43 fanno più che semplicemente regolare la segnalazione WNT. Ci sono evidenze emergenti che svolgono anche un ruolo nel modo in cui le cellule gestiscono un'altra proteina importante chiamata EGFR (Recettore del Fattore di Crescita Epidermico), che è cruciale per la crescita e la divisione cellulare.
Le ricerche hanno osservato che quando i livelli di ZNRF3 o RNF43 diminuiscono, i livelli di proteina EGFR aumentano significativamente. Questa scoperta suggerisce un legame tra la perdita di ZNRF3 e RNF43 e l'aumento della crescita delle cellule tumorali attraverso una segnalazione EGFR potenziata.
La Relazione Tra ZNRF3, RNF43, ed EGFR
Analizzando campioni di cancro umano, gli scienziati hanno scoperto che bassi livelli di ZNRF3 e RNF43 corrispondevano a alti livelli di EGFR. Questa relazione negativa indica che ZNRF3 e RNF43 giocano un ruolo cruciale nel regolare la quantità di EGFR sulla superficie cellulare.
Per testarlo, i ricercatori hanno manipolato i livelli di ZNRF3 e RNF43 in diverse linee cellulari. Hanno scoperto che quando queste proteine erano sovraespresse—significa che ce ne erano più del solito—i livelli di EGFR diminuivano. Al contrario, quando ZNRF3 o RNF43 erano assenti o "knockout", i livelli di EGFR aumentavano.
Meccanismo d'Azione
Il meccanismo attraverso il quale ZNRF3 e RNF43 controllano EGFR coinvolge la segnatura per degradazione, portando alla sua rottura e rimozione dalla superficie cellulare. Quando sono attive, aiutano a mantenere i livelli di EGFR sotto controllo.
Queste proteine si legano a EGFR all'esterno della cellula, segnalandolo per la distruzione. Questo processo non dipende dalla segnalazione WNT, indicando che ZNRF3 e RNF43 hanno funzioni che vanno oltre il loro ruolo nella via WNT.
Il Ruolo di RSPO nella Regolazione dell'Attività di ZNRF3 e RNF43
Un altro fattore importante in questo sistema è RSPO, un gruppo di proteine che può influenzare come ZNRF3 e RNF43 funzionano. Le proteine RSPO possono legarsi a ZNRF3 e RNF43, portando alla loro distruzione. Quando i livelli di RSPO sono elevati, possono inibire ZNRF3 e RNF43, portando a un aumento dei livelli di EGFR.
Questa relazione significa che quando RSPO è attivato, può causare indirettamente un aumento di EGFR, spingendo ulteriormente la crescita del cancro.
Metodologia della Ricerca
La ricerca ha coinvolto vari approcci sperimentali. Gli scienziati hanno utilizzato diverse linee cellulari di cancro umano e modelli murini per studiare gli effetti della manipolazione di ZNRF3 e RNF43. Hanno eseguito tecniche di biologia molecolare per misurare i livelli di proteine e valutare gli effetti di ZNRF3 e RNF43 sui livelli di EGFR e sulla sua degradazione.
Implicazioni delle Scoperte
Queste scoperte hanno implicazioni significative per la nostra comprensione della biologia del cancro. Suggeriscono che mirare a ZNRF3 e RNF43 potrebbe offrire nuove strategie per il trattamento del cancro. Ripristinando la loro funzione o mimando la loro azione, potrebbe essere possibile diminuire i livelli di EGFR e interrompere la crescita del cancro.
Inoltre, queste scoperte ampliano la nostra comprensione della via di segnalazione WNT e di come interagisce con altri meccanismi di segnalazione cellulare.
Conclusione
La scoperta del ruolo di ZNRF3 e RNF43 nella regolazione dei livelli di EGFR fornisce nuove intuizioni sulle loro funzioni e importanza nel cancro. Con il proseguire della ricerca, potrebbe aprire la strada a nuove interventi terapeutici che possano mirare a queste proteine per combattere la crescita del cancro.
Le future ricerche potrebbero esplorare ulteriormente come manipolare queste proteine in modo efficace per inibire la progressione del cancro. L'interazione tra RSPO, ZNRF3, RNF43 ed EGFR presenta un'area entusiasmante per la ricerca, potenzialmente portando a scoperte nel trattamento e nella gestione del cancro. Capire meglio queste vie aiuterà a sviluppare terapie mirate che potrebbero migliorare i risultati per i pazienti affetti da vari tipi di cancro.
Fonte originale
Titolo: Loss of ZNRF3/RNF43 Unleashes EGFR in Cancer
Estratto: ZNRF3 and RNF43 are closely related transmembrane E3 ubiquitin ligases with significant roles in development and cancer. Conventionally, their biological functions have been associated with regulating WNT signaling receptor ubiquitination and degradation. However, our proteogenomic studies have revealed EGFR as the protein most negatively correlated with ZNRF3/RNF43 mRNA levels in multiple human cancers. Through biochemical investigations, we demonstrate that ZNRF3/RNF43 interact with EGFR via their extracellular domains, leading to EGFR ubiquitination and subsequent degradation facilitated by the E3 ligase RING domain. Overexpression of ZNRF3 reduces EGFR levels and suppresses cancer cell growth in vitro and in vivo, whereas knockout of ZNRF3/RNF43 stimulates cell growth and tumorigenesis through upregulated EGFR signaling. Together, these data highlight ZNRF3 and RNF43 as novel E3 ubiquitin ligases of EGFR and establish the inactivation of ZNRF3/RNF43 as a driver of increased EGFR signaling, ultimately promoting cancer progression. This discovery establishes a connection between two fundamental signaling pathways, EGFR and WNT, at the level of cytoplasmic membrane receptors, uncovering a novel mechanism underlying the frequent co-activation of EGFR and WNT signaling in development and cancer.
Autori: Yi Li, F. Yue, A. T. Ku, P. Stevens, M. Michalski, W. Jiang, J. Tu, Z. Shi, Y. Dou, Y. Wang, X.-H. Feng, G. Hostetter, X. Wu, S. Huang, N. Shroyer, B. Zhang, B. Williams, Q. Liu, X. Lin
Ultimo aggiornamento: 2024-12-16 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.10.574969
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.10.574969.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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