Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН изучили уникальный фермент репарации, способный напрямую удалять повреждения и восстанавливать структуру ДНК и РНК без помощи других ферментов. Эти данные могут быть использованы для разработки противоопухолевых препаратов и подбора персонализированного лечения заболеваний, связанных с повреждением геномной ДНК, рассказали в пресс-службе института.

"Фермент, находящийся в центре внимания ученых, имеет сложный механизм действия и не до конца ясно, как он взаимодействует со своей ДНК-мишенью. Пользуясь комбинацией биохимических и биофизических методов, ученые впервые исследовали структурную динамику фермента ALKBH3 в растворе. Им удалось выявить ключевые аминокислотные остатки (главные компоненты белков), взаимодействующие с ДНК, охарактеризовать их роль в ферментативном процессе и установить, как влияет их удаление на динамику структуры всего белка", - говорится в сообщении. Результаты работы опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.

В дальнейшем полученные данные могут быть использованы для разработки лекарственных препаратов, направленных на подавление нежелательной активности фермента ALKBH3 в клетках злокачественных опухолей. Также они позволят определять активность этого фермента в живой клетке, что позволит давать прогноз о развитии тех или иных патологий, связанных с повреждением геномной ДНК.

"Информацию о контактах между ферментом и поврежденной ДНК-мишенью обычно получают методом рентгеноструктурного анализа кристаллов белка. Такие кристаллы зачастую невозможно получить для структурно подвижных ферментов, содержащих слабо упорядоченные домены, каким и является диоксигеназа ALKBH3. Мы впервые показали, что снижение реакционной активности мутантных (искусственно измененных) форм диоксигеназы напрямую связано с понижением количества бета-складок и увеличением доли альфа-спиралей в структуре" - приводит пресс-служба слова научного сотрудника Центра масс-спектрометрического анализа ИХБФМ СО РАН Любови Канажевской.

Исследование дает новую перспективу для изучения пространственной организации фермента ALKBH3, который не удается закристаллизовать связанным с ДНК-мишенью. Полученные учеными данные помогают лучше понять, как реализуются механизмы защиты нашей наследственной информации. Исследование проводится при поддержке гранта РНФ.