Białko USP50 odgrywa kluczową rolę w regulacji równowagi pomiędzy aktywnością nukleazy i helikazy podczas niezbędnych procesów komórkowych.
W nowym badaniu zidentyfikowano białko, które odgrywa kluczową rolę w regulowaniu tego, które enzymy są odpowiedzialne za cięcie lub rozwijanie DNA podczas replikacji.
W nowym artykule opublikowanym w Komunikacja przyrodniczamiędzynarodowy zespół naukowców odkrył, że białko USP50 wspiera proces replikacji DNA, pomagając w podjęciu decyzji o właściwym zastosowaniu nukleaz lub helikaz. Enzymy te są wdrażane podczas procesu replikacji DNA, aby wspomagać ciągłą replikację oraz tam, gdzie maszyny kopiujące napotykają problemy i muszą zostać ponownie uruchomione.
Zespół kierowany przez profesor Jo Morris z Uniwersytetu im Uniwersytet w BirminghamDepartament Raka i Nauk Genomicznych ustalił, że USP50 określa, które lub wiele helikaz i nukleaz jest używanych podczas trwającej replikacji, restartu widełek i utrzymania telomerów, bogatych w DNA struktur białkowych na końcach chromosomów.
Identyfikacja roli USP50 zapewnia nowy wgląd w proces replikacji DNA i może prowadzić do lepszego zrozumienia rozwoju niektórych chorób dziedzicznych.
Jo Morris, profesor genetyki molekularnej na Wydziale Raka i Nauk Genomicznych na Uniwersytecie w Birmingham i korespondentka autorka badania, powiedziała:
„Nasze badanie dotyczy tego, w jaki sposób nasze komórki wykorzystują specyficzne enzymy do wspomagania typowej regulacji replikacji DNA. Odkryliśmy, że ponieważ w rozszczepianiu i rozwijaniu uczestniczy kilka różnych enzymów, komórki muszą regulować, których z nich używają, aby replikacja mogła przebiegać prawidłowo. Ustaliliśmy, że w tę regulację zaangażowane jest białko USP50.
„To odkrycie może być ważnym krokiem w kierunku zrozumienia, w jaki sposób niektóre dziedziczne zmiany genów prowadzą do wczesnego starzenia się i raka”.
Próba obejścia problemu
Badanie wykazało również, że gdy podczas replikacji nie ma USP50, komórki próbują wykorzystywać różne nukleazy i helikazy w mniej skoordynowany sposób, co prowadzi do defektów replikacji w komórkach.
Profesor Morris dodał: „Odkrycie, że nukleazy komórkowe i helikazy mogą zatrzymać replikację pewnych odcinków DNA, było zaskoczeniem – pokazuje, że komórki ściśle koordynują swój zestaw enzymów przetwarzających DNA, aby zapewnić prawidłowe przeprowadzenie replikacji DNA”.
Profesor Simon Reed, współdyrektor Wydziału Raka i Genetyki na Uniwersytecie w Cardiff oraz współzałożyciel Broken String Biosciences i współautor artykułu, powiedział:
„Jestem naprawdę zaszczycony, że jestem współautorem tego artykułu opublikowanego w Komunikacja przyrodniczabadając kluczową rolę USP50 w zapewnianiu stabilności genomu. Badanie to rzuca światło na złożone mechanizmy chroniące nasze komórki przed uszkodzeniem DNA i podkreśla, w jaki sposób te odkrycia mogą kształtować przyszłe terapie. Dziękuję moim współpracownikom — razem zrobiliśmy kolejny krok naprzód w zrozumieniu, jak funkcjonują nasze komórki i jak możemy zastosować tę wiedzę do rozwoju nauk medycznych”.
Odniesienie: „USP50 tłumi użycie alternatywnej helikazy RecQ i szkodliwą aktywność DNA2 podczas replikacji” Hannah L. Mackay, Helen R. Stone, George E. Ronson, Katherine Ellis, Alexander Lanz, Yara Aghabi, Alexandra K. Walker, Katarzyna Starowicz, Alexander J. Garvin, Patrick Van Eijk, Stefan A. Koestler, Elizabeth J. Anthony, Ann Liza Piberger, Anoop S. Chauhan, Poppy Conway-Thomas, Alina Vaitsiankova, Sobana Vijayendran, James F. Beesley, Eva Petermann, Eric J. Brown , Ruth M. Densham, Simon H. Reed, Felix Dobbs, Marco Saponaro i Joanna R. Morris, 16 września 2024 r., Komunikacja przyrodnicza.
DOI: 10.1038/s41467-024-52250-4
