Капли белка Nup98 защищают хрупкую ДНК от ошибок репарации

Ученые Ирэн Кьоло и Кьяра Мерильяно из Университета Южной Калифорнии обнаружили новую роль белка Nup98, известного своей функцией в транспорте молекул через ядерную мембрану. Оказалось, что он направляет наиболее деликатный ремонт ДНК и снижает риск генетических ошибок, ведущих к раку. Результаты опубликованы в журнале Molecular Cell.

Исследование, поддержанное Национальными институтами здоровья (NIH), Национальным научным фондом (NSF) и Американским онкологическим обществом, показало, что Nup98 формирует каплевидные структуры (конденсаты) внутри ядра. Эти "пузыри" окружают разрывы ДНК в гетерохроматине — областях, где генетический материал упакован настолько плотно, что точный ремонт особенно сложен.

Как работает защита:

• Капли Nup98 изолируют поврежденный участок в плотном гетерохроматине.
• Они временно блокируют доступ белку Rad51, который при слишком раннем вмешательстве может ошибочно "сшить" не те фрагменты ДНК.
• Конденсаты помогают переместить поврежденный сайт в другую, более безопасную область ядра, где Rad51 может завершить ремонт без ошибок.

Этот многоступенчатый процесс, координируемый Nup98, помогает клеткам избегать опасных генетических перестроек, что критически важно для стабильности генома и замедления процессов, ответственных за рак и старение.

Значение для медицины:

Исследование проводилось на клетках плодовой мушки, но механизмы репарации ДНК у нее и человека во многом схожи. Открытие может объяснить, почему мутации в гене Nup98 играют роль в развитии острого миелоидного лейкоза.

"В перспективе мы сможем превратить мутации Nup98, ведущие к раку, в мишени для терапии — либо избирательно уничтожая клетки с мутацией, либо инактивируя вредные функции мутантных белков", — отметила Кьяра Мерильяно.

В долгосрочной перспективе это открывает путь к терапии, которая могла бы усиливать или имитировать защитную функцию Nup98, снижая риск нестабильности генома — ключевого фактора не только в онкологии, но и при старении и других связанных с этим нарушениях.