Ученые обнаружили ключевую роль белка XPG в стабильности генома и, возможно, в предотвращении рака
Ученые из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab) Министерства энергетики США обнаружили, что белок XPG, участвующий в репарации ДНК, играет ранее неизвестную и критическую роль в поддержании стабильности генома в клетках человека. Их выводы также указывают на возможность того, что этот белок помогает предотвращать рак молочной железы, яичников и другие виды рака, связанные с дефектными генами BRCA.
Исследование, опубликованное 28 января 2016 года в журнале Molecular Cell, показывает, что XPG важен для нашего здоровья гораздо шире, чем считалось ранее.
Новая функция "старого" белка
Ранее было известно, что XPG участвует в процессе нуклеотид-экзизионной репарации, которая устраняет повреждения одной цепи ДНК, вызванные солнечным светом, химиотерапией и другими факторами.
Теперь ученые обнаружили, что XPG также играет ключевую роль в процессе гомологичной рекомбинации — основном механизме репарации двуцепочечных разрывов ДНК, особенно опасных, так как они могут приводить к перестройкам генома. Эти разрывы часто возникают в клетках, готовящихся к делению.
Взаимодействие с белками BRCA
Исследование показало, что XPG взаимодействует по крайней мере с пятью другими клеточными белками, включая BRCA1 и BRCA2. Дефекты в генах, кодирующих эти белки, являются известной причиной рака молочной железы, яичников, поджелудочной и предстательной железы.
Клетки со сниженным уровнем XPG демонстрируют значительно более высокую частоту нестабильности генома: дефекты клеточного цикла, двуцепочечные разрывы ДНК, хромосомные аномалии и другие проблемы.
Механизм действия
Ученые определили механизм участия XPG в гомологичной рекомбинации:
- На начальном этапе XPG помогает удалить белок BRCA1 с хроматина, что служит своего рода "кнопкой сброса" для запуска процесса репарации.
- На более позднем этапе XPG взаимодействует с BRCA2, чтобы загрузить ключевой рекомбиназный белок RAD51 на поврежденную ДНК.
"До сих пор эти прямые взаимодействия между XPG и BRCA1, BRCA2 и RAD51 в процессе гомологичной рекомбинации были неизвестны, — говорит ведущий исследователь Присцилла Купер. — Эти взаимодействия, а также резко возросшая нестабильность генома в отсутствие XPG, убедительно свидетельствуют о том, что этот белок является еще одним важным белком-супрессором опухолей".