Учёные раскрыли роль белка NSMF в снятии стресса репликации ДНК

Исследователи из Департамента биологических наук UNIST совершили прорыв в понимании того, как белки мозга помогают снимать осложнения, возникающие из-за стресса репликации ДНК. Это открытие имеет большой потенциал для разработки методов лечения различных заболеваний, включая рак, неврологические расстройства и возрастные состояния, вызванные нарушениями в репликации ДНК.

Команда под руководством профессоров Джеяла Ли, Джана Хёна Чоя и Хонгтэ Кима выявила ключевые детали сложных процессов с участием белка NSMF при столкновении с стрессом репликации ДНК — фундаментальным аспектом клеточного функционирования.

Белок NSMF (N-methyl-D-aspartate receptor synaptonuclear signaling and neuronal migration factor), связанный с синдромом Каллмана, играет новую роль в нейрональном развитии, регуляции движения, секреции репродуктивных гормонов и обонянии. Его дисфункция может приводить к редким состояниям, таким как синдром Каллмана, характеризующийся нарушением репродуктивной функции и потерей обоняния.

В исследовании, посвящённом снятию стресса репликации ДНК с помощью NSMF, учёные наблюдали следующее:

• Когда синтез белка сталкивается с препятствиями из-за стресса, на ДНК образуются одноцепочечные регионы.
• Белок репликации A (RPA) специфически связывается с этими одноцепочечными участками.
• Комплексы RPA затем подвергаются фосфорилированию (присоединению фосфатных групп).
• Фосфорилированный RPA рекрутирует другие белки, которые помогают снять стресс репликации.

Исследование показало, что RPA может слабо или сильно связываться с одноцепочечными участками ДНК. Белок NSMF выборочно вытесняет слабо связанные молекулы RPA, способствуя переходу оставшихся в более стабильный режим связывания.

Этот сдвиг усиливает процесс фосфорилирования, катализируемый киназой ATR (ataxia telangiectasia and RAD3-related), — ферментом, критически важным для ответа на повреждение ДНК. Данный механизм ускоряет снятие стресса репликации.

«Это исследование имеет значительный потенциал для влияния на методы лечения рака, неврологических расстройств и возрастных заболеваний, раскрывая молекулярные механизмы, связанные с репликацией ДНК», — прокомментировал профессор Ли.

«Учитывая тесную связь NSMF с синдромом Каллмана, мы ожидаем его вклад в разработку методов лечения этой болезни», — добавила Юджин Канг, первый автор исследования.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.