Новый белок, критически важный для клеточного пролиферации

Точное копирование генетического материала и правильное расхождение хромосом критически важны для выживания клетки. Инициация репликации ДНК связана как с прогрессией клеточного цикла, так и с организацией хроматина. У растений, животных и других эукариот первым шагом в инициации репликации ДНК является сборка мультибелкового комплекса, называемого пре-репликативным комплексом (preRC). Как следует из названия, белки комплекса распознавания начала репликации (ORC) связываются с точками начала репликации ДНК. Впоследствии на этих сайтах собираются другие компоненты preRC. Помимо своей роли в репликации ДНК, ORC также участвует в сайленсинге генов и организации плотно упакованной ДНК, называемой гетерохроматином. Как ORC доставляется к ДНК в клетках человека, ранее оставалось загадкой.

Исследователи из Университета Иллинойса под руководством профессора Суприи Прасант из школы молекулярной и клеточной биологии идентифицировали новый белок, высококонсервативный у высших эукариот. Они показали, что в клетках человека этот белок (ранее известный как LRWD1, но переименованный в ORCA, от "ORC-associated") ассоциируется с ORC и демонстрирует сходную с ORC динамику клеточного цикла. Вместе с ORC этот белок связывается с гетерохроматиновыми структурами, включая центромеры и теломеры, важные для деления клеток и поддержания хромосом.

Исследователи также продемонстрировали, что ORCA эффективно рекрутирует ORC на хроматин (ДНК и белки, составляющие хромосому). Деплеция ORCA как в первичных клетках человека, так и в эмбриональных стволовых клетках приводит к потере связывания ORC с хроматином и последующей остановке клеток в жизненно важной фазе клеточного цикла. Потеря ORCA приводит к дефектам клеточной пролиферации, что позволяет предположить, что в нормальной клетке поддерживается точно настроенный баланс уровней ORCA. Эти результаты указывают на то, что новый белок ORCA критически важен для инициации репликации ДНК и организации гетерохроматина в клетках млекопитающих.

Эта работа опубликована в выпуске журнала Molecular Cell от 8 октября 2010 года.

«Открытие этого нового белка станет революционным в области репликации и клеточного цикла, — сказала Прасант. — Мы все знаем, что такие заболевания, как рак, вызваны неконтролируемым размножением клеток, и наши данные показывают, что ORCA контролирует пролиферацию клеток. Эта работа будет иметь важные последствия для биологии рака».