NME6 je član obitelji nukleozid-difosfatskih kinaza (NDPK/NME/Nm23), enzima ​​koji kataliziraju prijenos terminalnog fosfata s nukleozid-trifosfata na nukleozid-difosfate. Posljednjih godina otkriven je velik broj molekularnih funkcija NDPK/NME povezanih s ljudskim bolestima. Obitelj se sastoji od deset članova podijeljenih u dvije skupine. Članovi Grupe I, NME1-NME4, pokazuju visoku stopu međusobne homologije te s ortolozima u drugih Metazoa. Posjeduju aktivnost NDPK u heksamernom obliku. Članovi Grupe II (NME5-NME9), evolucijski su stariji, pokazuju manju razinu homologije i do danas su slabo proučeni, uključujući NME6. U dosadašnjim istraživanjima otkrili smo važne informacije o ovoj neobičnoj NDP kinazi i riješili mnoge nedoumice. Pozicionirali smo NME6 u matriks mitohondrija, iako ne posjeduje kanonski slijed za ulazak mitohondrij. Suprotno od članova Grupe I, NME6 se nalazi u monomernom stanju što onemogućuje aktivnosti NDP kinaze. Stupa u fizičku interakciju s RCC1L (WBSCR16), proteinom uključenim u sastavljanje mitoribosoma i translaciju na mitoribosomu. Prekomjerna ekspresija proteina NME6 smanjuje respiracijsku sposobnost mitohondrija. U našim prethodnim istraživanjima otkrili smo neočekivana svojstva NME6, a time i proteina NME Grupe II, te otvorili nove puteve istraživanja. U ovom projektu koristit ćemo standardne i najsuvremenije metode za 1) opisivanje nekanonskog ulaska NME6 u mitohondrij, 2) definiranje funkcionalne niše NME6 prilikom ekspresije mitohondrijskih proteina, 3) dobivanje biofizičkih odgovora o oligomernom stanju i enzimatskoj aktivnost i 4) istraživanje interakcijskih područja NME6 i njegovih proteinskih partnera. Uvjereni smo da će naša buduća istraživanja odgovoriti ne samo na brojna pitanja o biologiji obitelji NDPK/NME, već pridonijeti i razumijevanju nekanonskog ulaska proteina u mitohondrij, kontroli oksidativne fosforilacije i mehanizmima sazrijevanja mitohondrijske RNA i sklapanja mitoribosoma, koji još nisu razjašnjeni.

Otkriće mutacije u genu BRAF kao pokretačke mutacije u melanomu omogućilo je razvoj ciljanih inhibitora koji su promijenili liječenje pacijenata oboljelih od melanoma. Kombinirana terapija ciljanjem kinaza BRAF i MEK je, uz imunoterapiju, uobičajeni terapijski pristup za pacijente koji posjeduju mutaciju BRAF p.V600E. Međutim, većina pacijenata razvija otpornost čiji temeljni molekulski mehanizmi još uvijek nisu u potpunosti razjašnjeni i predstavljaju veliki izazov u liječenju melanoma. U predloženom istraživanju planiramo uspostaviti stanične linije melanoma iz biopsija pacijenata otpornih na inhibitore kinaza BRAF/MEK i istražiti mehanizme uočene otpornosti. Podaci dobiveni s cBioPortala ukazuju na važnost prisutnosti mutacija u članovima obitelji p53 u melanomima (mutacije u TP53 i/ili TP63 se javljaju u približno 40% svih uzoraka melanoma) i posebno ih treba uzeti u obzir u BRAF-mutiranim tumorima u kojima se mutacije u TP53 i TP63 pojavljuju u 21,6%, odnosno 14,7% slučajeva. Štoviše, rezultati naših dosadašnjih istraživanja, kao i rada drugih grupa, ukazuju da bi promijenjena ekspresija i poremećaj regulacije izoformi obitelji p53 mogli pospješiti razvoj otpornosti na terapiju inhibitorima BRAF/MEK kod metastatskog melanoma. Shodno tome, nakon određivanja mutacijskog statusa, profila ekspresije i unutarstanične lokalizacije izoformi, kao i njihovih međusobnih interakcija, utvrdit ćemo funkcionalni odnos između članova obitelji p53. S ciljem određivanja uloge specifičnih izoformi obitelji p53 u melanomu otpornom na inhibitore BRAF/MEK, utišat ćemo ekspresiju izoformi i provesti različite biološke testove. Uvjereni smo da će predloženo istraživanje rasvijetliti molekulske mehanizme otpornosti stanica melanoma na inhibitore BRAF/MEK posredovane proteinom p53 i utvrditi specifičan obrazac ekspresije izoformi p53 obitelji koji bi mogao ukazivati na učinkovitost ciljane terapije te otkriti moguće terapijske ciljeve.

Nukleozid difosfatske kinaze (Nme/nm23/NDPK) čine obitelj evolucijski sačuvanih enzima ključnih za odvijanje brojnih važnih bioloških procesa. Obitelj proteina Nme sastoji se od deset članova podijeljenih u dvije grupe. Grupa I, koja obuhvaća proteine Nme1-Nme4 dosad je intenzivno istraživana, posebno Nme1 u kontekstu stvaranja metastaza. Članovi Grupe II  pojavili su se ranije tijekom evolucije, pogotovo Nme5, Nme6 i Nme7 i vrlo su slabo istraženi. Brojni proteini iz evolucijski različitih organizama pokazuju visoku sačuvanost ne samo u primarnoj strukturi već i u predviđenoj sekundarnoj i tercijarnoj strukturi s ortolozima kod sisavaca, uključujući i čovjeka. Stoga se može pretpostaviti da najvjerojatnije imaju slične ili identične biokemijske i biološke funkcije. Predloženi projekt oslanja se na naša prijašnja istraživanja obitelji Nme kod čovjeka i spužvi s ciljem rješavanja strukture, biokemijske i biološke funkcije te evolucije ljudskog Nme6. U tu svrhu koristit ćemo niz biokemijskih metoda u kombinaciji s najnovijim metodama u molekularnoj biologiji te naprednu konfokalnu mikroskopiju.

Glavni cilj ovog istraživačkog projekta je u melanomima otkriti interakcije proteina p53 s partnerskim proteinima koji su sposobni mijenjati njegovu funkciju. Posebno smo zainteresirani za moguće interakcije proteina p53 s članovima njegove obitelji kao što su p53- i p73-izoforme; s proteinima nm23, osobito nm23-H1 i nm23-H2; kao i s obitelji proteina Gli.