Молекулярный изгиб помогает регулировать клеточный сигнал для создания гистоновых белков

Гистоновые белки упаковывают ДНК в хромосомы. При каждой репликации ДНК клетка должна синтезировать большое количество новых гистонов для организации ДНК в ядре.

Дисбаланс в производстве ДНК и гистонов обычно летален для клетки. Поэтому уровни матричной РНК (mRNA), кодирующей гистоновые белки, должны строго контролироваться, чтобы обеспечить синтез правильного количества гистонов.

В совместном исследовании, опубликованном 18 января 2013 года в журнале Science, ученые из Университета Северной Каролины и Колумбийского университета впервые показали, как два ключевых белка в mRNA взаимодействуют через молекулярный изгиб, помогая поддерживать баланс гистонов и ДНК.

Механизм регуляции

• У людей 23 хромосомы, содержащие около 35 000 генов, состоят из ДНК и гистоновых белков.
• ДНК гистонового белка сначала транскрибируется в РНК, которая служит матрицей для сборки белка (mRNA).
• Гистоновые mRNA отличаются от всех других и заканчиваются стебель-петлевой последовательностью (шпилькой), необходимой для регуляции.
• Команда Колумбийского университета (Лян Тонг и Дазхи Тан) с помощью кристаллографии определила структуру двух важных белков, связывающихся с этой областью mRNA.

Ключевые белки и их взаимодействие

1. SLBP (stem-loop binding protein) – необходим для трансляции гистоновой mRNA в белок.
2. Экзонуклеаза – необходима для разрушения mRNA.

Оба белка были первоначально идентифицированы в UNC. Исследование показало, что белки взаимодействуют не напрямую друг с другом, а изменяя структуру РНК в сайте связывания.

«Один из белков может изгибать РНК так, что другой распознает ее легче, и им для этого не нужно касаться друг друга», – пояснил соавтор Уильям Ф. Марцлуфф.

Значение открытия

Этот белковый комплекс – критический регулятор синтеза гистонов и важный компонент роста клеток. Нарушение его работы может стать новым методом воздействия на рост раковых клеток.