Фермент топоизомераза VI распутывает ДНК — ключ к новым лекарствам от малярии

Исследователи из Центра Джона Иннеса выяснили критическую функцию фермента ДНК-топоизомеразы VI (topo VI) в клетках растений. Этот фермент удаляет запутанности хромосом в ядре, возникающие в процессе эндоредупликации — удвоения содержания ДНК без деления клетки.

Эндоредупликация — источник полиплоидии (наличия нескольких наборов хромосом), встречающейся у некоторых важных сельскохозяйственных культур.

Топоизомераза VI была открыта много лет назад у архей (одноклеточных организмов без ядра). Позже её обнаружили у растений и паразитов, таких как малярийный плазмодий, что поставило вопрос: какова её функция у эукариот (организмов с ядром)?

«Наше исследование показывает, что topo VI у растений функционирует для удаления запутанностей хромосом, возникающих в процессе эндоредупликации. Это потенциально объясняет её наличие в растениях, где во время эндоредупликации такие запутанности наиболее вероятны», — объясняет ведущий автор доктор Шэннон Макки.

Команда использовала комбинацию биохимии и одно-молекулярного анализа (с помощью магнитных пинцетов), чтобы изучить функцию фермента у архей.

«Наша работа даёт беспрецедентное понимание механизма действия этого фермента на молекулярном уровне», — сказал профессор Тони Максвелл, руководитель группы и старший автор статьи.

Исследование также указывает на возможную роль topo VI у плазмодиальных паразитов, что делает фермент потенциальной мишенью для противомалярийных препаратов. У растений topo VI также может быть мишенью для гербицидов.

Следующий этап — очистка ферментов topo VI из растений и плазмодия для изучения их свойств и разработки потенциальных лекарственных мишеней.

Исследование «Topoisomerase VI is chirally-selective, preferential DNA decatenase» опубликовано в журнале eLife.