Миоглобин защищает от рака

Миоглобин — гемсодержащий белок, похожий на гемоглобин эритроцитов. Так же, как и гемоглобин, миоглобин связывает кислород. Содержится он в высоких концентрациях в сердечных и скелетных мышцах, где служит хранилищем кислорода на случай его острой нехватки, то есть гипоксии. На удивление ученых, этот белок обнаружили во многих высокоагрессивных опухолях молочной железы, яичника, толстой кишки, легких. Было непонятно, для чего он в них синтезируется в низких концентрациях, недостаточных для запасания кислорода.

Ученые из восьми исследовательских организаций Питтсбурга (штат Пенсильвания, США) изучили роль миоглобина в развитии рака молочной железы. Исследование проводили на мышах с перевиваемой опухолью. Опухоли с миоглобином росли медленнее, чем безмиоглобиновые. Кстати, у пациентов с миоглобиновой опухолью шансы на выздоровление были выше. Оказалось, миоглобин запускает сигнальный путь в клетках, останавливающий их рост. Делает он это за счет реакции с перекисью водорода, в которой образуются активные формы кислорода. Именно они служат сигналом для активации белков-митофузинов, вызывающих слияние митохондрий и в конце концов прекращение роста. При изучении тканей опухоли молочной железы человека исследователи установили положительную причинно-следственную связь между синтезом миоглобина и активностью митофузинов.

Митохондрии — внутриклеточные структуры (органеллы), которые выполняют функцию энергетических станций, вырабатывающих энергию в виде АТФ. От здоровья митохондрий зависит судьба клетки. Жизнь митохондрий протекает в режиме цикла деления и слияния. Делают они это для того, чтобы приспособиться к изменению концентрации питательных веществ: в состоянии сытости — разделяются, в состоянии голода — сливаются. Слитые митохондрии не могут пройти контроль качества, поэтому накапливаются внутри клетки. Замусоренная испорченными митохондриями клетка не может делиться и погибает.

Миоглобин восстанавливает перекись водорода не потому, что он должен это делать, а потому, что он может это делать. Виной всему гемовая группа, которая катализирует эту реакцию. Только в отличие от настоящих пероксидаз, работающих чисто, миоглобин производит активные формы кислорода, которые вредны для клетки. Эта работа американских исследователей показывает, как организм может приспособить нежелательные лишние реакции для своих нужд. («Journal of Biological Chemistry», 2019, 294, 18)