Новые инструменты раскрывают работу генов и организацию клеток
Исследователи из Орхусского университета и Итальянского технологического института обнаружили, как определённые белки могут присоединяться к особым структурам в РНК, называемым G-квадруплексами. Кроме того, они разработали вычислительные инструменты, способные предсказывать эти белок-РНК взаимодействия. Эта новая возможность предсказывать взаимодействия может помочь в будущих исследованиях молекулярных путей в клетке и проложить путь для разработки лекарств, нацеленных на эти белки, связывающиеся с РНК G-квадруплексами, которые, как выяснилось, вовлечены в такие заболевания, как рак.
Связывание белков с РНК важно для многих процессов в клетке и может опосредовать ряд биологических функций. Специализированная структура как в ДНК, так и в РНК — G-квадруплекс — состоит из регуляторных элементов, участвующих в экспрессии генов.
В новом исследовании учёные использовали теоретические предсказания и эксперименты молекулярной биологии, чтобы показать, что многие хромосом-связывающие белки связываются с РНК G-квадруплексами. На основе этой информации они могут классифицировать белки по их потенциалу связывания с РНК G-квадруплексами.
В исследовании использовалась комбинация экспериментальной идентификации белков, связывающих РНК G-квадруплексы, и вычислительных методов для создания инструмента предсказания, который определяет вероятность связывания белка с РНК G-квадруплексами. Результаты показали, что предсказанные белки демонстрируют высокую степень белкового беспорядка и гидрофильности, что указывает на их вовлечённость как в транскрипцию, так и в фазовое разделение в мембрано-независимые органеллы.
Группа Ульфа Ёрома ранее показала, что белки с двойным связыванием РНК-ДНК, вероятно, вовлечены в ответ на повреждение ДНК, связывая свойства связывания ДНК и РНК с рядом белков. В данном исследовании учёные расширили знания о РНК-связывающих белках, чтобы идентифицировать белки, связывающие РНК G-квадруплексы.
Исследователи также разработали вычислительный инструмент для оценки потенциала связывания белков с РНК G-квадруплексами.
Эти новые результаты позволяют определить свойства белок-РНК взаимодействий и предоставляют средства для идентификации свойств связывания G-квадруплексов, которые потенциально могут быть терапевтическими мишенями при заболеваниях.
Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.