Открытие неожиданной функции белка, связанного с нейродегенеративными заболеваниями
До сих пор белки-рецепторы убиквитина были известны в основном своей ролью в деградации белков — процессе клеточной «уборки». Команда под руководством Феррана Асорина из Института биомедицинских исследований (IRB Barcelona) впервые связала рецептор убиквитина dDsk2 с регуляцией экспрессии генов. Открытие, опубликованное в Nature Communications, открывает новые перспективы как в фундаментальной эпигеномике, так и в биомедицине, учитывая связь dDsk2 с нейродегенеративными заболеваниями.
Двойная роль убиквитина
Убиквитинирование — это процесс маркировки белка убиквитином для последующего удаления протеасомой. Рецепторы убиквитина распознают такую маркировку.
«Хотя предыдущие данные указывали на возможное участие рецепторов убиквитина в других клеточных процессах, их прямая роль в регуляции генов не была доказана», — говорит Ферран Асорин.
«Ранее убиквитинирование описывали для белков транскрипции и репарации ДНК. Но впервые идентифицирован белок dDsk2, который распознаёт убиквитинирование гистона — белка, входящего в состав хроматина». Хроматин (комплекс ДНК и гистонов) определяет экспрессию генов через эпигенетические механизмы.
«Мы открыли новую перспективу для рецепторов убиквитина, и это направление нужно развивать», — объясняет Роман Кесслер, первый соавтор статьи. В исследовании также раскрыт молекулярный механизм, с помощью которого dDsk2 связывается с белками хроматина, косвенно участвуя в регуляции транскрипции.
Связь с нейродегенеративными заболеваниями
У пациентов с болезнью Альцгеймера, Хантингтона и другими нейродегенеративными патологиями обнаружены мутации в белке убиквилине — человеческом гомологе dDsk2.
«Роль этих мутаций в развитии болезни всё ещё неизвестна», — говорит Йохан Тиссеран, соавтор исследования. «Теперь, когда мы обнаружили новую функцию, мы планируем изучить, влияют ли мутации на деградацию или транскрипцию, хотя, вероятно, нарушены оба процесса. Наша цель — раскрыть эти эффекты», — заключает Ферран Асорин. Новые исследования будут проводиться на Drosophila melanogaster и клетках in vitro.