Одна из самых важных функций кожи – действовать как барьер, предотвращающий потерю воды и защищающий кожу от патогенов. Нарушение этой защитной функции способствует дерматологическим заболеваниям. Исследовательская группа под руководством Сары Э. Миллар, доктор философии, директор Института стволовых клеток черной семьи в Медицинской школе Икана на горе Синай, обнаружил, что каркасный белок, гистондеацетилаза 3 (HDAC3), необходим для правильного развития кожи и формирования барьера.
Группа обнаружила, что мыши, у которых отсутствует HDAC3 в эпидермисе – самом внешнем слое кожи, – не могут развить функциональный кожный барьер и умирают вскоре после рождения из-за обезвоживания. Обширное исследование команды описывает сложный процесс, в котором HDAC3 регулирует экспрессию своих генов-мишеней в эпидермисе, взаимодействуя с множеством ДНК-связывающих белков.
«HDAC3 особенно интересен для нас, поскольку он связывается с различными белками в разных типах тканей для регулирования своих генов-мишеней», – говорит Кэтрин Сигети, студентка доктора медицины / доктора философии в лаборатории Миллара и первый автор исследования. «Хотя HDAC3 изучается в различных контекстах, его роль и партнеры по транскрипции в развивающемся эпидермисе до сих пор не были определены."
HDAC3 является членом семейства эпигенетических регуляторов, известных как гистоновые деацетилазы (HDAC), которые контролируют экспрессию генов, изменяя структуру генетического материала.
Понимание биологии эпигенетической регуляции – это область активных научных исследований, так как многие новые терапевтические средства предназначены для модификации этого процесса. Делая акцент на биологии кожи, д-р. Лаборатория Миллара изучает HDAC, потому что группа препаратов, называемых ингибиторами HDAC, используется для лечения кожной Т-клеточной лимфомы, редкого рака, поражающего кожу.
Лабораторные исследования HDAC3 основаны на предыдущих исследованиях родственных белков HDAC1 и HDAC2 в развитии кожи. Команда обнаружила, что механизмы, с помощью которых HDAC3 регулирует экспрессию целевого гена, заметно отличаются от механизмов, связанных с HDAC1 и HDAC2.
«В отличие от HDAC 1 и 2, функции HDAC3 в регулировании развития эпидермиса, по-видимому, не зависят от его ферментативной активности.
Поскольку клинически доступные ингибиторы HDAC специфически блокируют функцию ферментов, наши результаты показывают, что эффекты лечения ингибиторами HDAC могут напоминать потерю HDAC 1 и 2 в коже, но, возможно, не HDAC3 », – сказал доктор. Миллар. "Это может иметь важные последствия для использования ингибиторов HDAC при лечении CTCL и других кожных заболеваний. Следующим захватывающим шагом для нашей группы будет характеристика роли HDAC3 в кожных заболеваниях."