Взаимодействие «хранителя» и «смотрителя» генома: ключевой механизм против рака
Учёные из Констанцского университета совместно с коллегами из Ульмского университета и Технологического института Карлсруэ (KIT) расшифровали важный молекулярный механизм, связанный с развитием рака. Они изучили взаимодействие между белком-супрессором опухолей p53 («хранитель генома») и ферментом PARP-1 («смотритель генома»). Результаты опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.
Роль p53 и PARP-1 в защите клетки
Каждая клетка человеческого тела постоянно подвергается повреждениям ДНК из-за метаболических процессов, воспалений, токсинов и радиации. Если повреждения не устраняются вовремя, это может привести к мутациям и раку.
Белок p53 («хранитель генома») активируется при угрозе озлокачествления клетки. Он останавливает деление клетки (арест клеточного цикла), давая время на репарацию ДНК, или запускает программируемую клеточную смерть (апоптоз). Мутации в гене p53, отключающие его функцию, обнаруживаются в половине всех типов опухолей у человека, что даёт раковым клеткам преимущество.
Фермент PARP-1 («смотритель генома») координирует процессы репарации ДНК. При обнаружении повреждений он активируется и синтезирует биополимер poly(ADP-ribose) (PAR) — один из первых клеточных ответов.
Новый механизм активации p53
Исследователи обнаружили, как функции p53 регулируются в взаимодействии с PARP-1:
- Нековалентное связывание: Белок p53 сначала вступает в нековалентное (слабое) связывание с уже существующим биополимером PAR.
- Ковалентная модификация: Только после этого на самом белке p53 образуется ковалентно присоединённый биополимер (происходит его модификация).
Эта двухэтапная модификация p53, опосредованная PARP-1, имеет далеко идущие последствия для регуляции биохимических и клеточных функций «хранителя генома».