Архив рубрики ~Лента новостей~

Ученые выяснили роль ферментов-«близнецов» в восстановлении ДНК после повреждений

Ученые выяснили роль ферментов-«близнецов» в восстановлении ДНК после повреждений

Графическое представление исследования

Графическое представление исследования

© Kurgina et al. / Nucleic Acids Research, 2025.

Ученые установили, что фермент PARP2 точнее своего «старшего брата» PARP1 сигнализирует о разрывах в ДНК. Полученные данные позволяют лучше понять, как восстанавливается ДНК после повреждений, и будут полезны при разработке препаратов для лечения онкологических и нейродегенеративных заболеваний, поскольку некоторые существующие лекарства нацелены именно на ферменты PARP. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.

При воздействии различных факторов — например, активных форм кислорода, ультрафиолета, радиации и токсичных веществ — в молекулах ДНК могут возникать повреждения, в том числе разрывы. Иногда они приводят к гибели клетки или к ее перерождению в раковую. Однако существуют сложные системы восстановления (репарации) ДНК, в которых задействовано множество ферментов. Одни из них — PARP1 и PARP2 — распознают разрывы ДНК и синтезируют отрицательно заряженный полимер — поли-АДФ-рибозу, — который привлекает белковые комплексы, непосредственно восстанавливающие ДНК.

Кроме того, PARP1 и PARP2 совместно с белком HPF1 участвуют в модификации гистонов — белков, обеспечивающих плотную и компактную укладку ДНК в ядре. Образуя с HPF1 совместный активный центр, ферменты присоединяют к гистонам поли-АДФ-рибозу, которая приводит к «разрыхлению» структуры нуклеосом (комплексов ДНК с гистонами). Это, в свою очередь, позволяет участвующим в репарации ферментам приблизиться к месту повреждения ДНК. Хотя общие закономерности этого процесса были известны, не было понятно, насколько специфичный сигнал о повреждении создают PARP1 и PARP2 и зачем клеткам нужны два таких похожих фермента.

Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск) выяснили, что фермент PARP2 специфичнее, чем PARP1, распознает разрывы ДНК и создает более точный сигнал о повреждении.

Авторы провели эксперимент с искусственно синтезированной последовательностью ДНК, связанной с белками-гистонами и организованной в нуклеосому. В определенные участки ДНК исследователи внесли модельное повреждение — одноцепочечный разрыв. Это позволило изучить, как расположение разрыва в ДНК влияет на активность ферментов PARP1 и PARP2 в присутствии их партнера — белка HPF1 на нуклеосоме.

Оказалось, что PARP1 и PARP2 работают совершенно по-разному. PARP1 в первую очередь модифицирует сам себя, создавая длинные сигнальные цепи поли-АДФ-рибозы. Гистоны этот фермент модифицирует всегда с одинаковой не очень высокой эффективностью.

PARP2 модифицировал гистоны эффективнее и точнее: он создавал более прицельный сигнал о повреждении, взаимодействуя преимущественно с белками, находящимися в непосредственной близости к разрыву. Это указывает на то, что PARP1 создает общий сигнал “SОS”, информирующий клетку о проблеме, а PARP2 работает как высокоточный инструмент, отвечающий за более специфичную «настройку» систем репарации в месте разрыва ДНК.

«Ферменты PARP1 и PARP2 представляют собой мишени для некоторых противоопухолевых препаратов. Хотя препараты-ингибиторы этих ферментов применяются в клинической практике уже больше десяти лет, механизмы возникновения побочных эффектов или развития устойчивости к этим лекарствам до конца не ясны. Зная функциональные различия между изучаемыми ферментами, можно будет создавать более эффективные препараты для терапии онкологических и нейродегенеративных заболеваний», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Ольга Лаврик, доктор химических наук, академик РАН, профессор, заведующая лабораторией биоорганической химии ферментов Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН.

Источник: indicator.ru

Оцените материал:

Поделиться
Понравилась статья? Расскажите другим
ВКонтакте
Читайте также
Архив рубрики ~Идей копилка~ Higgsfield Genjutsu: как зарабатывать на «легальном фотошопе для видео» — 7 схем Архив рубрики ~Полезное~ ЛЕГАЛЬНЫЙ ФОТОШОП ДЛЯ ВИДЕО Higgsfield выкатили Genjutsu — инструмент, который… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ На рабочем столе теперь можно завести собственную ИИ-вайфу. Animates… Архив рубрики ~Полезное~ Ловите огромный каталог дополнений для Claude. В Build with… Архив рубрики ~Полезное~ В Claude добавили собственный браузер. В Cowork теперь можно… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ 1200 ИИ-агентов сговорились и устроили коллективный взлом Hugging Face…. Архив рубрики ~Полезное~ Вышел open-source сервис для нарезки видео на шорты. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Почти половина российских компаний планирует увеличить использование облачных и ИИ-сервисов…. Архив рубрики ~Полезное~ Новый апскенйлер изображений работает с любой графикой Photo Enhancer Новости робототехники Так теперь выглядит поездка на такси по Остину. Tesla… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Google добавила в Agent Development Kit нативную live-оценку голосовых… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Эммануэль Акита (спонсировано Andela) разбирает частую ловушку: считается, что… Архив рубрики ~Обо всем~ Тенденции из окопов: почему семантика имеет значение в биологических науках Новости робототехники Когда компьютерное зрение на складе окупается, а когда становится дорогим экспериментом Архив рубрики ~Идей копилка~ Higgsfield Genjutsu: как зарабатывать на «легальном фотошопе для видео» — 7 схем Архив рубрики ~Полезное~ ЛЕГАЛЬНЫЙ ФОТОШОП ДЛЯ ВИДЕО Higgsfield выкатили Genjutsu — инструмент, который… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ На рабочем столе теперь можно завести собственную ИИ-вайфу. Animates… Архив рубрики ~Полезное~ Ловите огромный каталог дополнений для Claude. В Build with… Архив рубрики ~Полезное~ В Claude добавили собственный браузер. В Cowork теперь можно… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ 1200 ИИ-агентов сговорились и устроили коллективный взлом Hugging Face…. Архив рубрики ~Полезное~ Вышел open-source сервис для нарезки видео на шорты. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Почти половина российских компаний планирует увеличить использование облачных и ИИ-сервисов…. Архив рубрики ~Полезное~ Новый апскенйлер изображений работает с любой графикой Photo Enhancer Новости робототехники Так теперь выглядит поездка на такси по Остину. Tesla… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Google добавила в Agent Development Kit нативную live-оценку голосовых… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Эммануэль Акита (спонсировано Andela) разбирает частую ловушку: считается, что… Архив рубрики ~Обо всем~ Тенденции из окопов: почему семантика имеет значение в биологических науках Новости робототехники Когда компьютерное зрение на складе окупается, а когда становится дорогим экспериментом