Развилка на пути репарации ДНК
Исследователи из Университета Осаки раскрыли механизм, с помощью которого наши клетки регулируют репарацию повреждённой ДНК. Результаты, опубликованные в журнале Cell Reports, показывают, что общая молекула регулирует несколько механизмов репарации и помогают понять, как клетка поддерживает целостность генома человека при его повреждении.
Ежедневно ДНК подвергается воздействию химических веществ, УФ-излучения, активных форм кислорода и радиации. Если повреждения не устранить, это может привести к нестабильности генома и гибели клетки. В клетке существуют врождённые механизмы репарации для исправления повреждённой ДНК.
«Два основных механизма в клетке — это негомологичное соединение концов (NHEJ) и гомологичная рекомбинация (HR) для репарации двунитевых разрывов ДНК», — поясняет профессор Чикаси Обусе.
Хотя NHEJ и HR функционируют для репарации ДНК, они реагируют на разные ситуации: тип повреждения, наличие или отсутствие гомологичной матрицы, стадии клеточного цикла и т.д. Учёные показали, что белок suppressor of cancer cell invasion (SCAI) играет важную роль в выборе пути HR.
Чтобы изучить функцию SCAI, команда учёных подвергла человеческие клетки рентгеновскому облучению для повреждения ДНК.
«Наши результаты показали, что SCAI связывается с 53BP1, чтобы способствовать рекрутированию белков HR. Когда мы истощали SCAI, эти белки не накапливались», — сказал Обусе.
В частности, было отмечено значительное уменьшение белка BRCA1 в местах повреждения при истощении SCAI. С другой стороны, присутствие SCAI ингибировало другой белок, RIF1, чтобы способствовать рекрутированию BRCA1.
«Известно, что RIF1 ингибирует накопление BRCA1 в местах повреждения ДНК. Он связывается с 53BP1. Когда мы посмотрели на конфокальные изображения клеток, мы увидели, что RIF1 изначально накапливался в местах повреждения ДНК, но постепенно заменялся SCAI», — сказал Обусе.
Это привело учёных к мысли, что SCAI и RIF1 конкурируют за связывание с 53BP1, и именно это связывание определяет механизм репарации ДНК.
Дополнительные эксперименты подтвердили, что фосфорилирование 53BP1 определяет его партнёра по связыванию.
«Следующий вопрос для нас — определить, какие вышестоящие киназы ответственны за фосфорилирование сайтов 53BP1, необходимых для связывания с SCAI», — добавил Обусе. «Эти вышестоящие сигнальные молекулы будут важны для определения выбора клеткой пути NHEJ или HR».