Учёные нашли механизм регуляции теломер
Концы хромосом имеют структуры, называемые теломерами, сравнимые с пластиковыми наконечниками на шнурках. Они действуют как защитный колпачок, предотвращающий разворачивание и разрушение генетического материала. Неправильная работа теломер может привести к полной эрозии генетического материала, вызывая рак и возрастные заболевания. В исследовании, опубликованном в EMBO Journal, команда из Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC, Португалия) под руководством Хосе Эсканделя и Мигеля Годиньо Феррейры сообщает о ключевом аспекте регуляции теломер.
Многие человеческие синдромы связаны с нарушением работы теломер. Одно из таких заболеваний, недавно идентифицированное, является результатом сбоя в белковом комплексе CST, отвечающем за поддержание теломер. Дефицит этого комплекса приводит к теломеропатии, называемой Coats Plus. Этот синдром является генетически наследуемым и характеризуется аномалиями желудочно-кишечного тракта, костей, мозга и других частей тела.
Исследователи из IGC раскрыли детали регуляции компонента "S" комплекса CST. Они обнаружили, что белок STN1 (соответствующий компоненту "S") регулируется химической модификацией — добавлением фосфора (фосфорилированием). Этот процесс может быть обращён ферментом фосфатазой SSU72. Такая регуляция позволяет осуществлять удвоение теломер и контролировать активность теломеразы — фермента, удлиняющего теломеры.
Учёные также показали, что этот процесс идентичен в клетках дрожжей и человека. Это означает, что регуляция компонента "S" сохранялась в ходе эволюции видов, что подчёркивает важность данного процесса для правильного функционирования клеток.
Результаты открывают новые пути для возможной терапии заболеваний, связанных с дефектами теломер. «Неожиданная роль этой эволюционно консервативной фосфатазы напоминает регуляцию клеточного цикла, где фосфатазы противодействуют киназам, восстанавливая базовое состояние процессов, которые должны происходить "один и только один раз"», — говорит исследователь Мигель Годиньо Феррейра. «Благодаря этой работе мы теперь лучше понимаем, как работает регуляция теломер — ключевой процесс при раке и старении», — добавляет Хосе Эскандель, первый автор публикации.