Peamise DNA replikatsioonipalli struktuur on lahendatud

Life Begins: Crash Course Big History #4 (Juuli 2019).

Anonim

Sinai mäestiku Icahni kooli teadlaste juhitud uurimisrühm, (ISMMS), on lahendanud võti valgu kolmemõõtmelist struktuuri, mis aitab kahjustatud rakulist DNA-d ise parandada. Uurijad ütlevad, et proteiini keemilise struktuuri tundmine aitab tõenäoliselt uimastite disaineritel luua uudseid vähivastaseid aineid.

Ajakirja Science Advances 21. oktoobri väljaandes avaldatud uuring hõlmas mitmete institutsioonide uurijate meeskonda, kes töötasid rohkem kui kaks aastat, et detekteerida proteiini PrimPol ebatavalist konfiguratsiooni, mille funktsioon avastati 2013. aastal. PrimPol on mida kasutatakse rakkudes, kui normaalsed reparatiivsed valgud puutuvad kokku DNA kahjustatud osadega, mis on sageli põhjustatud vähivastastest kemoteraapiatoetustest. Valgus võib DNA-d replikatsiooni päästmiseks kahjustada, ütleb uuringu vanemteadur ISMMSi farmakoloogiliste ja onkoloogiateaduste professor Aneel K. Aggarwal.

"PrimPol võib võidelda selliste tavapäraste kemoterapeutiliste ainete nagu tsisplatiini vähivastase toimega." PrimPoli inhibeerimisega usume, et võime suurendada kemoterapeutiliste ainete efektiivsust paljude vähivormide ravis, "ütleb ta.

DNA-kahjustus juhtub pidevalt - igal inimesel on päevas üle 100 000 sündmuse. PrimPol on vajalik rakkude DNA-kahjustuste parandamiseks, kuid mõnikord ei pruugi see olla üksikisiku kasuks, nagu näiteks resistentsuse suhtes kemoterapeutikumidega, ütleb uuringu kaasautor, Olga Rechkoblit, PhD, farmakoloogiateaduste doktor ISMMSis.

DNA replikatsiooniga seotud põhialused on teada. Esimene samm hõlmab põimitud kahekordse heeliksi DNA struktuuri avamist, luues Y-kujulise vormi, mis on tuntud kui replikatsioonivarred. Need kaks tegevussuunda on mallid uute DNA ahelate valmistamiseks. Uue DNA sünteesi lähtepunktiks on lühike RNA-tuntud primaarne nimetus (toodetud primase-ensüümi poolt).

"Arvatakse, et DNA polümeraas ja primaasi aktiivsus inimese rakkudes olid eraldi ensüümide provints, siis avastati PrimPol ja DNA replikatsiooni mõistmine dramaatiliselt muutunud. PrimPol leiti olevat võimeline DNA-sünteesi taaskäivitama ja DNA-d tegema pärast DNA replikatsioonikambrid, "ütleb Dr Rechkoblit.

Kuigi teadlased olid põnevil ensüümi avastamisega, ei mõistnud nad, kuidas see toimib. Drs. Aggarwal ja Rechkoblit korraldasid New Yorgis Cornelli ülikooli uurijate meeskonna, Illinoisi Argonne'i riikliku labori ja Galvestoni Texase meditsiini osakonna ülikooli.

"Kuna ensüümi kolmemõõtmeline struktuur erineb teiste DNA polümeraaside struktuurist nii, et see nõuab rühma jõupingutusi selle struktuuri selgitamiseks, " räägib dr Aggarwal.

Kliinilised tagajärjed on selged, ütleb dr Rechkoblit.

"Paljud keemiaravi agendid hävitavad vähirakke, kahjustades nende DNA-d ja takistades DNA replikatsiooni lõppemist. Teiselt poolt, PrimPol soodustab replikatsiooni progressiooni ja seega rakkude ellujäämist, " ütleb ta. "Käesolevas uuringus kirjeldatud PrimPoli struktuuri tundmine on selle ensüümi kui tulevase vähiteraapia jaoks kavandatava inhibiitori jaoks väärtuslik."

"Idee oleks see, et patsiendile võiks anda keemiaravi samaaegselt PrimPoli inhibiitori, mis blokeerib selle nutika masina, nii et vähirakud ei suuda parandada tapmist kahjustavaid kemoteraapiatooteid, " ütleb ta.

menu
menu