Белок PCNA играет ключевую роль в репарации ДНК и связан с устойчивостью рака к терапии

Учёные из Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружили, что белок PCNA (пролиферирующий ядерный клеточный антиген), играющий ключевую роль в копировании ДНК, также жизненно важен для репарации её разрывов. Это помогает понять, как раковые клетки сопротивляются радиации и химиотерапии, а также как клетки становятся раковыми.

• Функция PCNA: Белок образует кольцо, которое надевается на двойную спираль ДНК. Эта «манжета» помогает удерживать на месте ДНК-полимеразу — фермент, копирующий цепь ДНК при делении клеток.
• Новое открытие: Исследование, опубликованное 25 ноября в журнале Molecular Cell, показывает, что PCNA выполняет аналогичную функцию во время гомологичной рекомбинации ДНК — процесса, когда пары хромосом выстраиваются и обмениваются цепями ДНК. Это происходит при образовании яйцеклеток и сперматозоидов, а также при попытке клетки восстановить двунитевые разрывы ДНК.
• Мнение эксперта: «Новый трюк от старой лошади», — сказал руководитель исследования Вольф-Дитрих Хейер, профессор микробиологии и глава программы молекулярной онкологии в Онкологическом центре UC Davis.

Значение для онкологии:

• Лучевая терапия и химиопрепараты вызывают разрывы в ДНК раковых клеток. Если разрывов достаточно, злокачественная клетка погибает, но её репарационная система одновременно работает над «починкой».
• Понимание механизмов рекомбинации и репарации ДНК может открыть способы сделать опухоли более уязвимыми для лечения или предсказать эффективность терапии для конкретного пациента.
• Исследование также может выявить гены, предрасполагающие к раку. Например, ген BRCA-2, связанный с раком молочной железы, участвует в репарации ДНК.

Методология: Учёные использовали систему с определёнными субстратами ДНК и очищенными белками в пробирке. Эта модель, разработанная в лаборатории Хейера (работающей в основном с дрожжами, чья система репарации ДНК аналогична человеческой), позволяет изучать поведение и других молекул, вовлечённых в копирование и восстановление ДНК.

«Теперь мы много знаем о молекулах, участвующих в репарации ДНК; мы начинаем думать о том, как их можно использовать в клинике», — отметил Хейер.