Ученые из Университета Шеффилда обнаружили, что поддерживает идеальный баланс разрывов и восстановлений в нашей ДНК – то, что может помочь улучшить успех химиотерапии и бороться с нейродегенерацией, связанной со старением.
Наш геном, в котором хранится ценная генетическая информация, ежедневно подвергается тысячам перерывов.
Клетки обладают целой армией белков, которые ищут, обнаруживают и исправляют эти разрывы для поддержания целостности генома, но мало что известно о том, как клетка настраивает уровень ответа в этих ремонтных фабриках, чтобы соответствовать каждому событию ремонта.
Уровень белков в наших клетках контролируется синтезом и распадом. Клетки избавляются от белков, когда они не нужны, присоединяя небольшой пептид, называемый убиквитином.
Новое исследование, проведенное доктором. Шериф Эль-Хамиси из отдела молекулярной биологии и биотехнологии Университета Шеффилда обнаружил фермент под названием UCHL3, который контролирует репарацию ДНК, удаляя метки убиквитина из TDP1 – белка репарации ДНК. Полученные данные также влияют на старение мозга, которое влияет на память, когнитивные функции и обучение.
Сверхэкспрессия UCHL3 вызывает меньшее убиквитинирование TDP1 и увеличивает уровень его белка, что обнаруживается при устойчивых к химиотерапии формах рака, таких как рабдосаркома – наиболее распространенная саркома мягких тканей у детей, которая оказывает ослабляющее действие на мышцы, сухожилия и хрящи.
Однако было обнаружено, что слишком мало UCHL3 вызывает большее убиквитинирование TDP1, снижая его уровень при неврологических заболеваниях, таких как атаксия – группа расстройств, влияющих на координацию, равновесие и речь.
Доктор. Эль-Хамиси сказал: "Это исследование определяет UCHL3 как новую терапевтически поддающуюся лекарству мишень, где подавление его активности может улучшить лечение рака, тогда как поощрение и подпитка его активности может бороться с нейродегенерацией.
"Восстановление дефектной ДНК является частой причиной ряда неврологических расстройств, включая заболевание двигательных нейронов и деменцию. Поиск новых подходов к стимулированию способности клетки восстанавливать геномные разрывы может быть многообещающим в улучшении лечения широкого спектра неврологических заболеваний."
Пятилетнее исследование финансируется премией Wellcome Trust Investigator Award доктору. Эль-Хамиси и участвовал в сотрудничестве между факультетами Шеффилдского университета и на международном уровне.
Полный текст исследования опубликован сегодня (12 июня 2018 г.) в журнале Cell Reports.