Учёные раскрыли, как белки объединяются для ремонта ДНК

Учёные раскрыли важный механизм репарации двуцепочечных разрывов ДНК. Открытие поможет понять, почему процессы восстановления ДНК работают неправильно при некоторых наследственных заболеваниях и раке.

Один из главных процессов репарации — гомологичная рекомбинация (HR). Её запускает белок Rad51, которому помогают несколько белков-помощников. Известно, что эти помощники делятся на два модуля с разными функциями.

Исследователи из Токийского технологического института изучили взаимодействие Rad51 с комплексом белков-помощников Swi5-Sfr1 в дрожжевых клетках. Они обнаружили, что для активации Rad51 и запуска HR необходимы оба модуля (Module 1 и Module 2) Swi5-Sfr1.

Учёные определили и модифицировали в Module 1 участки, связывающиеся с Rad51. Мутантный комплекс Swi5-Sfr1 не мог активировать Rad51 in vitro, однако клетки с этой мутацией всё ещё успешно репарировали ДНК.

Это навело на мысль, что процесс спасает другая группа белков-помощников — Rad51-паралоги, которые присутствуют в клетке, но отсутствуют в пробирке. Эксперименты подтвердили: в дрожжах с мутантным Swi5-Sfr1 и без Rad51-паралогов повреждения ДНК были значительно серьёзнее.

«Хотя ранее считалось, что эти две группы белков-помощников функционируют независимо, наше исследование показывает, что они фактически работают вместе для активации Rad51», — объясняет старший автор Хироши Ивасаки.

Поскольку фундаментальные механизмы репарации ДНК высоко консервативны от дрожжей до человека, это новое понимание может служить шаблоном для изучения причин сбоев в восстановлении ДНК при болезнях человека.