Ученые раскрыли механизм поддержания теломер: для работы нужны два белка
Исследователи из Института Уистара определили структуру ключевого белка Cdc13, участвующего в поддержании теломер у дрожжей. Теломеры — защитные структуры на концах хромосом, играющие критическую роль в процессах старения и рака.
Роль Cdc13 и CST-комплекса
В дрожжах теломеры покрыты белковым комплексом CST, состоящим из Cdc13 (C), Stn1 (S) и Ten1 (T). Cdc13 выполняет двойную функцию:
- Защищает теломеры от ошибочного распознавания системами репарации ДНК как повреждения.
- Рекрутирует фермент теломеразу и связанные белки для удлинения теломер.
Структура и функция домена OB2
Исследование, опубликованное в журнале Structure, показало, что Cdc13 функционирует как димер — связанная пара из двух копий белка. Ключевую роль в этом играет домен OB2. Хотя он имеет типичную для связывания ДНК или сахаров олигонуклеотид/олигосахарид-связывающую складку (OB), его кристаллическая структура показала, что OB2 не связывает ДНК, а формирует большую поверхность для димеризации двух молекул Cdc13.
Экспериментальные данные
Биохимический анализ подтвердил, что мутации в области OB2 нарушают димеризацию Cdc13. Это, в свою очередь, нарушает рекрутинг белка Stn1 и правильную сборку CST-комплекса на теломерах. Введение таких мутаций в дрожжи привело к образованию аномально длинных теломер.
Потенциальное терапевтическое значение
По словам руководителя исследования Эммануэля Скордалакеса, димеризация через домен OB2 необходима для правильной сборки CST-комплекса и регуляции длины теломер. Нарушение этого процесса может стать мишенью для новых противораковых терапий: «Если мы сможем нарушить рекрутинг теломеразы у человека, мы потенциально сможем направить клетки к гибели».