Открытие люка для починки разрыва

Исследователи из LMU определили структуру ключевого ферментного комплекса, участвующего в репарации ДНК, и проследили цикл конформационных изменений, которые он претерпевает при выполнении своей биохимической функции.

Особенно опасны двунитевые разрывы (DSBs) ДНК. Комплекс MR играет центральную роль в их обнаружении и ремонте. Группа профессора Карла-Петера Хопфнера расшифровала полную трёхмерную структуру этого комплекса и определила, как он работает.

Структура и функция комплекса

  • Комплекс MR состоит из четырёх белков: двух нуклеаз (разрезают цепи ДНК) и двух АТФаз (высвобождают химическую энергию).
  • Он связывается с DSB, сводит концы разрыва вместе и «очищает» их от химических аддуктов, подготавливая к репарации.

Новое в исследовании

Ранее подвижные спиральные элементы (coiled-coils) в АТФазах мешали определить их точную структуру с помощью рентгеновской кристаллографии. Используя криоэлектронную микроскопию, учёные определили полную структуру комплекса MR у бактерии Escherichia coli (аналогична более сложному комплексу высших организмов).

Ключевые открытия:

  1. Активация нуклеазы: Связывание с ДНК заставляет нуклеазу совершить поворот на 120 градусов. Это открывает канал, позволяющий ДНК связаться с активным центром фермента.
  2. Роль coiled-coils: Эти сегменты образуют скобу, стабилизирующую ДНК, и активно участвуют в связывании и обработке концов ДНК.

Значение работы

Полученные данные — важный шаг к пониманию механизмов репарации DSBs. Это имеет потенциальное медицинское значение, поскольку двунитевые разрывы играют значительную роль в патогенезе многих типов рака.