Новые детали о том, как белок UHRF1 регулирует активность генов

Эпигенетические изменения часто играют важную роль в развитии рака, поскольку приводят к неправильному считыванию генетического материала на определённых участках. Особенно критичны гены, контролирующие рост и гибель клеток. Учёные из Helmholtz Zentrum München обнаружили новые детали о работе белка UHRF1. Этот белок катализирует конкретные шаги, необходимые для маркировки ДНК эпигенетическими модификациями, которые подавляют части генома. Как сообщается в Molecular Cell, эта молекула может служить мишенью для лекарственной терапии, поскольку её уровень повышен в раковых клетках.

Роль UHRF1 в метилировании ДНК

Известно, что белок UHRF1 играет важную роль в метилировании цепей ДНК. Метильные метки — это химические модификации молекулы ДНК, которые не меняют генетический код, но влияют на активность генов. Метилирование ДНК обычно подавляет транскрипцию генов.

UHRF1 контролирует этот процесс, обеспечивая связывание фермента, присоединяющего метильные группы к ДНК, с вновь образованным хроматином. Для этого UHRF1 должен сначала сам связаться с хроматином, а затем перенести молекулу убиквитина (небольшого белка, изменяющего свойства других белков) на гистоновый белок.

Ключевое открытие: роль UBL-домена

Используя методы химического сшивания молекул, масс-спектрометрию и работу с рекомбинантными хроматиновыми молекулами, модифицированными метильными группами, исследователи выяснили, что для переноса убиквитина необходим убиквитин-подобный домен (UBL). Этот структурный элемент участвует в перестройках UHRF1 после его связывания с хроматином. В сотрудничестве с группой доктора Себастьяна Бультмана из Мюнхенского университета им. Людвига-Максимилиана также удалось показать, что UBL-домен необходим для метилирования ДНК в клетках.

«Наш анализ ферментативного механизма UHRF1 раскрывает неожиданную функцию UBL-домена и определяет его новую роль в метилировании ДНК», — объясняют учёные. Поскольку другие исследовательские группы обнаружили повышенные концентрации UHRF1 при нескольких типах рака (включая рак лёгких и колоректальный рак), этот белок считается перспективной мишенью для будущих терапий.