Новое открытие раскрывает механизм взаимодействия двух белков при обнаружении повреждений ДНК, вызванных ультрафиолетом

от

Ультрафиолетовые (УФ) лучи солнечного света могут вызывать повреждения ДНК, которые приводят к старению кожи и раку. К счастью, в нашем организме есть высокоэффективная система репарации, способная быстро выявлять и восстанавливать повреждённые участки ДНК среди примерно 3 миллиардов пар оснований.

Недавнее исследование проливает свет на этот процесс на молекулярном уровне

Группа исследователей под руководством профессора Джа Йил Ли из отдела биологических наук в UNIST выяснила, что вопреки ранее существовавшей модели последовательного переноса, два ключевых белка, участвующих в эксцизионной репарации нуклеотидов (NER), совместно образуют комплекс для обнаружения повреждений ДНК, вызванных УФ-излучением. Результаты опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.

Эксцизионная репарация нуклеотидов (NER) — это критический путь, который удаляет циклобутановые пиримидиновые димеры (CPD), распространённую форму повреждений, вызванных УФ-излучением. Учитывая огромное количество пар оснований в ДНК, скорость и эффективность обнаружения повреждений имеют решающее значение.

Процесс включает в себя белок XPC

Белок XPC обнаруживает структурные искажения в ДНК. Однако, поскольку CPD вызывают минимальные искажения, XPC самостоятельно с трудом распознаёт эти повреждения. Вместо этого белок UV-DDB способствует распознаванию повреждений.

Ранее считалось, что UV-DDB сначала связывается с повреждённым участком, а затем передаёт его XPC последовательно. Однако новое исследование демонстрирует, что UV-DDB и XPC образуют стабильный комплекс (известный как UX-комплекс), который совместно осуществляет поиск повреждений вдоль ДНК. Примечательно, что XPC повышает аффинность связывания UV-DDB и эффективность поиска повреждённой ДНК.

Эксперименты с использованием визуализации одномолекулярного ДНК-занавеса

Эти выводы были подтверждены экспериментами с использованием визуализации одномолекулярного ДНК-занавеса — метода, который визуализирует отдельные взаимодействия между белками и ДНК. Исследователи наблюдали, что когда UV-DDB и XPC образуют комплекс, UV-DDB связывается с ДНК более эффективно и перемещается вдоль цепи, эффективно находя места повреждений.

Соёнг Ан, первый автор исследования, заявила: «Это первое прямое наблюдение молекулярной динамики, при которой места повреждений точно нацеливаются этими совместно работающими белками».

Профессор Ли объясняет: «Мы обнаружили, что UV-DDB и XPC взаимодействуют более тесно, чем считалось ранее, ускоряя процесс репарации ДНК. Это открытие ставит под сомнение традиционное понимание механизмов NER, представленное в учебниках, и может иметь значительные последствия для предотвращения и лечения повреждений кожи, вызванных УФ-излучением, старения, ксеродермы пигментной и рака кожи».

Ксеродерма пигментная — редкое генетическое заболевание

Между тем ксеродерма пигментная (XP) — это редкое генетическое заболевание, вызванное мутациями в гене XPC, что приводит к значительному увеличению риска развития рака кожи — иногда в сотни и тысячи раз выше, чем в общей популяции.

Предоставлено Усанским национальным институтом науки и технологий.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте

Оставьте комментарий