Как делящиеся клетки избегают ложных сигналов о вирусе

Одна особенность деления клетки долгое время ставила учёных в тупик. Ядро временно исчезает, оставляя ДНК клетки открытой. В норме голая ДНК указывает на вирусную инфекцию и запускает ферментативные сигналы тревоги, которые предупреждают иммунную систему о чужеродной ДНК. Но во время здорового деления клетки такие сигналы не звучат, даже когда ДНК свободно плавает в цитоплазме.

Теперь исследование в Science описывает молекулярную структуру белка cGAS, который запускает сигнал тревоги, в связке с нуклеосомами, удерживающими генетический материал. Новые данные объясняют, как эта уникальная упаковка предотвращает атаку клеток на собственную ДНК во время деления.

В прошлом году Кристиан Цирхухт, научный сотрудник из лаборатории Хиронори Фунабики в Рокфеллеровском университете, начал разгадывать эту загадку, показав, что молекулы cGAS удерживаются нуклеосомами. В этом новом исследовании команда Фунабики и учёные из Токийского университета получили детальную молекулярную карту. Она показывает, что все три сайта связывания ДНК у cGAS заблокированы или перепрофилированы, когда он находится в комплексе с нуклеосомой. Это не позволяет cGAS связаться с ДНК и подать сигнал тревоги.

Эти открытия могут, наконец, объяснить, как клетки нацеливаются на чужеродную ДНК, не помечая по ошибке собственную здоровую ДНК для уничтожения. «Это очень базовый вопрос — почему наша собственная ДНК не запускает постоянно иммунную систему, — говорит Фунабики, — и у нас наконец-то есть хороший ответ».