Новый механизм устраняет «плохие» ферменты при экспрессии генов

Исследователи из Northwestern Medicine открыли новый механизм, который распознает и устраняет «плохие» ферменты транскрипционного элонгации во время экспрессии генов. Эти результаты могут помочь в понимании заболеваний надпочечников, как сообщается в недавнем исследовании, опубликованном в Science Advances.

Процесс элонгации транскрипции с помощью РНК-полимеразы II (Pol II), при котором Pol II движется вдоль ДНК и синтезирует РНК, необходим для правильной экспрессии генов во всех эукариотических клетках.

Ранее лаборатория Шилатифарда показала, что белок SPT5 служит контрольной точкой в этом процессе. При наличии SPT5 Pol II может перемещаться по всей длине ДНК. Однако при потере SPT5 Pol II вместо этого деградирует и разрушается. Белок, который распознает Pol II для деградации, оставался неизвестным.

Используя непредвзятый протеомный скрининг и полногеномный анализ, исследователи обнаружили, что белок ARMC5 распознает Pol II при потере SPT5 и заставляет Pol II вступить в «неканонический путь ранней терминации», в результате чего Pol II в конечном итоге деградирует.

«С помощью этого механизма мы теперь понимаем, как клетки устраняют плохой транскрипционный комплекс», — сказал Юки Аои, первый автор исследования. «Когда SPT5 теряется, этот механизм ARMC5 распознает РНК-полимеразу II, а затем устраняет этот дефектный транскрипционный комплекс».

По словам Аои, результаты также могут помочь в понимании развития определенных заболеваний. Например, известно, что мутации в ARMC5 вызывают адреналовую гипоплазию — тип заболевания надпочечников, который препятствует их правильному развитию и вызывает гормональный дисбаланс.

«Даже если мы не знаем, как именно эти мутации ARMC5 вызывают болезнь, наши выводы могут помочь нам лучше понять, какова точная функция ARMC5», — сказал Аои.