Двухцепочечные разрывы в клеточной ДНК могут запускать онкогенез. Исследователи из Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) в Мюнхене, Германия, определили структуру белка, участвующего в репарации и передаче сигналов двухцепочечных разрывов ДНК. Работа проливает новый свет на истоки нейродегенеративных заболеваний и некоторых типов опухолей.
Такие агенты, как радиация или токсины окружающей среды, могут вызывать двухцепочечные разрывы в геномной ДНК, которые способствуют развитию опухолей или нейродегенеративных расстройств, атаксии, телеангиэктазии (AT) и AT-подобного заболевания (ATLD). Следовательно, эффективные механизмы восстановления необходимы для выживания и функционирования клеток. Так называемый комплекс MRN является важным компонентом одной из таких систем, и его структура только что была выяснена группой под руководством профессора Карла-Петера Хопфнера из Генного центра LMU.
Комплекс MRN состоит из нуклеазы Mre11, АТФазы Rad50 и белка Nbs1. Nbs1 отвечает за рекрутирование белка ATM, который играет центральную роль на ранних стадиях клеточного ответа на повреждение ДНК, в место повреждения. "Как комплекс MRN на самом деле распознает двухцепочечные разрывы, все еще не ясно," говорит Хопфнер. Поэтому он и его коллеги решили прояснить этот вопрос, проанализировав структуры мутантных, функционально дефектных версий комплекса.
"Мы обнаружили, что пары молекул Mre11 образуют гибкий димер, который стабилизируется Nbs1." Мутации в различных субъединицах комплекса связаны с различными синдромами, отмеченными предрасположенностью к определенным видам рака, чувствительностью к радиации или нейродегенерацией. Результаты Хопфнера помогают объяснить эти различия. Например, мутация, связанная с ATLD, находится в зоне контакта между Mre11 и Nbs1 и может ингибировать активацию ATM, ослабляя их взаимодействие.