Учёные определили структуру белкового комплекса, объясняющую его роль в глушении генов

Для поддержания целостности генома клетка организует некоторые свои регионы в супер-сжатую форму ДНК, называемую гетерохроматином. У дрожжей Schizosaccharomyces pombe (делящиеся дрожжи) ключевую роль в сборке гетерохроматина, который сохраняет ДНК в неактивном или "молчащем" состоянии, играет РНК-интерференция (RNAi). Центральным элементом этого процесса является крупный белковый комплекс, физически закрепляющий различные молекулы, участвующие в сборке гетерохроматина, на хроматиновых волокнах.

Исследуя трёхмерную структуру этого комплекса, названного RITS (RNA-Induced Initiation of Transcriptional gene Silencing), учёные из Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) и их коллеги из St. Jude's Research Hospital обнаружили новые детали о том, как его различные части или "домены" способствуют сборке гетерохроматина и глушению генов. Исследование опубликовано в Nature Structural & Molecular Biology 13 ноября.

Комплекс RITS состоит из трёх белков:

1. Ago1 — ключевой компонент аппарата РНК-интерференции клетки. Связываясь с малыми интерферирующими РНК (siRNA), он помогает "выключать" активность соответствующего региона генома.
2. Chp1 — действует как молекулярная "липучка", специфично присоединяющаяся к участкам хроматина, помеченным метильными группами.
3. Tas3 — в основном гибкий белок, который соединяет Chp1 и Ago1.

В текущем исследовании комбинированное использование рентгеновской кристаллографии и биохимических методов позволило получить детальную картину взаимодействия Chp1 с белком Tas3. Также была идентифицирована ранее неизвестная субструктура на самом конце белка Chp1 — PIN-домен.

Анализ белковых баз данных показал, что другие белки со схожими структурными особенностями связаны с теломерами — концевыми защитными структурами хромосом. У делящихся дрожжей гетерохроматин находится в двух основных локациях: теломерах и центромере (плотной структуре в центре хромосомы).

Эксперименты показали, что удаление PIN-домена из Chp1 предотвращало образование гетерохроматина на теломерах, но не влияло на его формирование в центромере.

Это говорит о том, что комплекс RITS может оказывать своё действие в центромере через Ago1 и аппарат РНК-интерференции, а в теломерах — через Chp1 и его PIN-домен. Следующим шагом является изучение регуляции этих различных функций.