Учёные обнаружили новую роль ДНК в регуляции генов

Новое исследование показало, что ДНК может не только служить пассивным чертежом для синтеза белков, но и активно регулировать работу некоторых белков — ядерных рецепторов. Это открытие может привести к созданию высокоточных методов активации генов для терапии остеопороза, ожирения, аутоиммунных заболеваний и рака.

Исследование, проведённое учёными из The Scripps Research Institute (Флорида) в сотрудничестве с Eli Lilly and Company, опубликовано 10 апреля 2011 года в журнале Nature Structural & Molecular Biology.

Суть открытия

  • Объект изучения: Комплекс белков, включающий рецептор витамина D и рецептор ретиноевой кислоты X, их лиганды (витамин D и 9-цис-ретиноевую кислоту), ДНК и корегуляторный белок SRC1.
  • Метод: Учёные использовали высокочувствительную технологию водород-дейтериевого обмена (HDX) с масс-спектрометрией для картирования изменений в структуре белкового комплекса при связывании с различными лигандами.
  • Ключевой результат: Было обнаружено, что ДНК способна напрямую изменять структуру и функцию рецепторного комплекса, вызывая дальнодействующие структурные эффекты. Связывание ДНК в одном участке изменяет стабильность как сайта связывания лиганда, так и поверхности взаимодействия с коактиватором на противоположных концах комплекса, и наоборот.

Значение и перспективы

  • Понимание механизмов: Работа раскрывает структурную основу «биохимического диалога» между рецептором, лигандом, корегуляторными белками и конкретной последовательностью ДНК.

  • Практическое применение: Это знание позволит целенаправленно проектировать более безопасные лекарства, работающие через путь витамина D, например, для лечения остеопороза.

  • Цитаты:

    • Патрик Р. Гриффин: «Это исследование предлагает первые прямые доказательства... Это новое понимание может привести к разработке способов стимулирования высокоцелевой активности».
    • Джеффри А. Додж: «Эти результаты потенциально позволят нам разработать более безопасные лекарства... Технология, разработанная в Scripps, была критически важной».