Ученые смогли детально рассмотреть фермент клеточного бессмертия

Ученые смогли детально рассмотреть фермент клеточного бессмертия

Ученые с помощью криоэлектронной микроскопии получили самую детальную на сегодняшний день структуру теломеразы человека — фермента, который обеспечивает бессмертие клеток, в том числе, опухолевых.

Статья с описанием тонкостей строения фермента в комплексе с его субстратом — ДНК, опубликована в Nature.

Механизм репликации ДНК требует для начала синтеза новой цепи наличия короткой «затравки», которая потом уничтожается. Это приводит к тому, что на самом конце молекулы ДНК остаются недореплицированными короткие кусочки, то есть концы хромосом с каждым раундом репликации укорачиваются. Сохранить важные части хромосомы от концевой недорепликации помогают теломеры — области на концах хромосом, состоящие из повторяющихся последовательностей, которые по сути представляют собой «запасную» ДНК. Длина теломер ограничивает число клеточных делений определенным значением (это значение называют пределом Хейфлика). В «бессмертных» клеточных линиях, к которым относятся стволовые и раковые клетки, длина теломер поддерживается на постоянном уровне ферментом теломеразой.

Благодаря участию в процессах канцерогенеза теломераза представляет интерес для ученых в качестве мишени для терапии рака — вещества, подавляющие ее активность, могут останавливать рост опухоли. Однако для рациональной разработки эффективных ингибиторов фермента необходимо в деталях представлять его структуру. Общий план строения теломеразы довольно хорошо изучен — ее основным компонентом является субъединица с функцией обратной транскриптазы (TERT), которая синтезирует теломерную ДНК на РНК-матрице, роль которой выполняет РНК-часть теломеразы (TR).

Несмотря на принципиально схожую схему работы фермента, у разных организмов теломераза может включать дополнительные субъединицы, а TERT может состоять из разных доменов. До сих пор самая лучшая структура с разрешением в девять ангстрем была получена для теломеразы инфузории тетрахимены, а для человеческого фермента, который представляет основной интерес для медиков, достаточно качественных данных о структуре не было. Исследователи из университета Калифорнии в Беркли под руководством Кэтлин Коллинз (Kathleen Collins) при помощи криоэлектронной микроскопии получили изображения человеческой теломеразы, связанной с субстратом, в субнанометровом разрешении.

Для того, чтобы получить частицы для микроскопии, ученые сверхэкспрессировали гены, кодирующие TERT и TR в клетках человека, а затем очистили комплекс белка и РНК таким образом, чтобы сохранить вспомогательные субъединицы. После этого активность комплекса проверили in vitro и in vivo. Для детального изучения взаимодействия фермента с ДНК к препарату добавили субстрат — олигонуклеотид, содержащий структурную единицу последовательности теломерной ДНК.
Оказалось, что частицы из активной фракции состоят из двух ассиметричных долей, соединенных гибкой перемычкой. Полученные изображения замороженных частиц помогли выяснить точное расположение молекулы РНК внутри комплекса. Кроме того, ученым удалось уточнить детали взаимодействия основных компонентов теломеразы с вспомогательными белками семейства H/ACA, которые вносят модификации в РНК и участвуют также в биогенезе рибосом. Мутации в генах этих белков приводят к развитию ряда наследственных синдромов у человека. Выяснилось, что одна из долей активного фермента представляет из себя TERT-субъединицу, связанную с РНК и ДНК, а вторая часть молекулы РНК связывает вспомогательные белки. Для каталитической и вспомогательной долей фермента были получены структуры с разрешением 7,7 и 8,2 ангстрем соответственно.

Источник: N+1

Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, страницу «Хвилі» в Facebook.

Последние новости
Загородний указал на бессмысленность сотрудничества с МВФ

Загородний указал на бессмысленность сотрудничества с МВФ

По его словам, мы уже пять лет слышим, что сотрудничество приведет к потоку инвестиций
Украинцам предложили купить авто по цене смартфона

Украинцам предложили купить авто по цене смартфона

Украинским водителям подсказали уникальный аукцион
Коронавирус не помеха: «Укрпочта» возобновила отправку посылок в Китай

Коронавирус не помеха: «Укрпочта» возобновила отправку посылок в Китай

В Компании заявили о возобновлении приема отправлений в КНР
Водителям начали выписывать новые штрафы и без их присутствия

Водителям начали выписывать новые штрафы и без их присутствия

Для водителей ввели заочные штрафы
«Ахметов – не Коломойский»: стало известно, как олигарх налаживает дружбу с Зеленским

«Ахметов – не Коломойский»: стало известно, как олигарх налаживает дружбу…

Ахметов не ставит своих людей, он договаривается с кем нужно
В Германии началась эпидемия коронавируса, — министр Спан

В Германии началась эпидемия коронавируса, — министр Спан

Еще в одной стране резко увеличивается количество случаев заражения коронавирусом
В Украине взвинтили цены на отечественный алкоголь

В Украине взвинтили цены на отечественный алкоголь

Госстат сравнил цены на алкоголь за два года
«Слуга народа» Потураев связал крах России с возвращением Крыма домой

«Слуга народа» Потураев связал крах России с возвращением Крыма домой

Об этом депутат заявил в ходе конференции "Age of Crimea"
Суд отказал Порошенко в жалобе касательно его принудительного привода в ГБР

Суд отказал Порошенко в жалобе касательно его принудительного привода в…

Обе жалобы пятого президента были отклонены
Назначение Тигипко в Кабмин практически решенный вопрос, — источник

Назначение Тигипко в Кабмин практически решенный вопрос, — источник

Пока неизвестно, какую должность займет бизнесмен и политик
Коболев спрогнозировал цену газа в ближайшие годы

Коболев спрогнозировал цену газа в ближайшие годы

Глава правления "Нафтогаза" заявил, что низкие цены на газ сохранятся еще 2-3 года
Подозреваемые в деле Шеремета отказались сотрудничать со следствием — МВД

Подозреваемые в деле Шеремета отказались сотрудничать со следствием — МВД

Не смотря на утверждение адвокатов, все трое приняли одинаковое решение
Коммунальные услуги: украинцам показали, за что они платят дважды

Коммунальные услуги: украинцам показали, за что они платят дважды

«Слуги народа» хотят отменить двойную комиссию при оплате коммуналки
Билецкий разнес Кернеса за возвращение проспекту в Харькове имени маршала Жукова

Билецкий разнес Кернеса за возвращение проспекту в Харькове имени маршала…

Билецкий раскритиковал харьковские власти за нарушение закона о декоммунизации
Джоли рассказала о съемках в новом фильме Marvel

Джоли рассказала о съемках в новом фильме Marvel

Фильм "Вечные" выйдет на большие экраны осенью 2020 года
В Италии сделали важное заявление о проценте переживших коронавирус

В Италии сделали важное заявление о проценте переживших коронавирус

В Италии озвучили статистику выздоровевших от китайского коронавируса
Установлена личность мужчины, совершившего самоподжог под Офисом президента

Установлена личность мужчины, совершившего самоподжог под Офисом президента

Мужчина не смог назвать причину поступка
«Укроборонпром» закупал российские комплектующие по завышенным в разы ценам

«Укроборонпром» закупал российские комплектующие по завышенным в разы ценам

Стали известны подробности досудебного расследования
В Италии смертоносный коронавирус забрал жизни уже 12 людей

В Италии смертоносный коронавирус забрал жизни уже 12 людей

Количество жертв от коронавируса на территории Италии продолжает расти
В сеть слили характеристики MacBook Pro и MacBook Air

В сеть слили характеристики MacBook Pro и MacBook Air

Новинки выйдут в марте-апреле 2020 года
Комаровский заступился за русский язык в Украине

Комаровский заступился за русский язык в Украине

Он призвал Зеленского "не ориентироваться на толпу"
«Особый статус»: Лавров шантажирует Украину новой встречей в «нормандском формате»

«Особый статус»: Лавров шантажирует Украину новой встречей в «нормандском формате»

Лавров рассказал, при каких условиях Россия согласится на новую "нормандскую встречу"
Доллар в Украине подорожал: чего ждать от курса валюты дальше

Доллар в Украине подорожал: чего ждать от курса валюты дальше

Украинцев пытаются подтолкнуть к более активной сдаче "американца"
Богдан внезапно прокомментировал «события последних дней»

Богдан внезапно прокомментировал «события последних дней»

Юрист и экс-чиновник также рассказал, как распорядился заработанными деньгами на посту главы Офиса президента
Крым, восстановление Донбасса, канал АТР: ключевые тезисы Зеленского на форуме «Age of Crimea»

Крым, восстановление Донбасса, канал АТР: ключевые тезисы Зеленского на форуме…

По его словам, все усилия украинской власти направлены на восстановление мира на Донбассе, однако это не значит, что вопрос Крыма с повестки дня снят
Томенко жестко раскритиковал новый законопроект «слуг народа», «Батькивщины» и партии Медведчука

Томенко жестко раскритиковал новый законопроект «слуг народа», «Батькивщины» и партии…

По его словам, это является первым пробным шагом к окончательному уничтожению ДСШ для простого народа
Лобода в новом клипе устроила зомби-танцы

Лобода в новом клипе устроила зомби-танцы

Режиссером видео стал украинский клипмейкер Алан Бадоев
Пальчевский рассказал о последствиях замены Гончарука на Тигипко

Пальчевский рассказал о последствиях замены Гончарука на Тигипко

Телеведущий рассказал, чем чревато для власти назначение премьер-министром Украины Сергея Тигипко
Раскрыта смертельная опасность тренировок

Раскрыта смертельная опасность тренировок

Чрезмерные тренировки могут вызвать остановку сердца.
Россия в оккупированном Крыму незаконно добыла более 10 млрд куб. м газа

Россия в оккупированном Крыму незаконно добыла более 10 млрд куб….

За шесть лет оккупации добыча постепенно снизилась из-за санкций
Читай также
Последние новости

Загородний указал на бессмысленность сотрудничества с МВФ

Украинцам предложили купить авто по цене смартфона

Коронавирус не помеха: «Укрпочта» возобновила отправку посылок в…

Водителям начали выписывать новые штрафы и без их…

«Ахметов – не Коломойский»: стало известно, как олигарх…

В Германии началась эпидемия коронавируса, — министр Спан

В Украине взвинтили цены на отечественный алкоголь

«Слуга народа» Потураев связал крах России с возвращением…

Суд отказал Порошенко в жалобе касательно его принудительного…

Назначение Тигипко в Кабмин практически решенный вопрос, -…

Коболев спрогнозировал цену газа в ближайшие годы

Подозреваемые в деле Шеремета отказались сотрудничать со следствием…

Коммунальные услуги: украинцам показали, за что они платят…

Билецкий разнес Кернеса за возвращение проспекту в Харькове…

Джоли рассказала о съемках в новом фильме Marvel