Ученые раскрыли подробные сведения о жизненно важной молекуле, участвующей в смешивании и сопоставлении генетической информации в клетках – открывая потенциал для нацеливания на белки этого семейства для борьбы с разнообразием и развитием рака. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Biochemical Journal.
Материалы и методы обследования
Авторы исследования изучили структуру и функцию молекулы DHX8. Молекула относится к классу белков, участвующих в фундаментальном жизненном процессе, называемом альтернативный сплайсинг, который встречается в 95% человеческих генов. В новом исследовании ученые изучили, как белок DHX8 человека связывается с РНК и распутывает РНК от остальной части механизма сплайсинга.
Результаты научной работы
Ученые из Института исследований рака (Institute of Cancer Research) в Лондоне обнаружили трехмерную структуру и функцию этого белка, который помогает контролировать процесс, связанный с прогрессированием рака и лекарственной устойчивостью.
Сплайсинг происходит после того, как код ДНК был скопирован в РНК, при этом определенные участки вырезаются, а остальные склеиваются, чтобы создать окончательный код, который транслируется в белок. При альтернативном сплайсинге фрагменты РНК, которые вырезаются или хранятся, могут варьироваться для создания множества белков из одного гена, увеличивая разнообразие белков, доступных для клеток.
Когда альтернативный сплайсинг идет не так, он может генерировать изменения в белках внутри клеток, что может привести к раку или стимулировать разнообразие, эволюцию и устойчивость к раку.
Сплайсинг осуществляется с помощью комплекса, состоящего из белков и РНК, который постоянно изменяется во время резки и склеивания РНК. DHX8 является важным членом этого комплекса и помогает высвобождать готовую РНК в клетку, чтобы образовался белок.
Ученые также определили первые рентгеновские кристаллические структуры высокого разрешения DHX8 с РНК и без нее, что позволило им не только визуализировать молекулярную структуру белка, но и получить ключевые подсказки о его функции. В частности, исследование пролило свет на роль специфических структурных областей DHX8, включая так называемые «DEAH motif», «петлю крючка» и «поворот крючка», которые, как было показано, являются жизненно важными для функции DHX8.
Попытка бороться с разнообразием рака является одной из центральных стратегий, которые проводит Институт исследований рака в рамках новаторской исследовательской программы, направленной на преодоление способности рака адаптироваться, развиваться и становиться лекарственно устойчивым.
«Раковые клетки используют альтернативный сплайсинг для диверсификации, развития и избежания регуляторных механизмов организма. Определив детальную молекулярную структуру одной из ключевых белковых молекул, участвующих в альтернативном сплайсинге, мы открыли потенциально захватывающие новые возможности для лечения рака», – комментирует автор исследования Пол Воркман (Paul Workman).
Авторы другого исследования утверждают, что разработан новый анализ крови для обнаружения рака простаты.
