WRNエキソヌクレアーゼの構造と分子機構は、DNA末端の処理で編集者の役割を意味するもの

からの科学者チームはローレンスバークレー国立研究所とスクリップス研究所では、結晶構造とWRN、早期老化や癌から人間を保護するタンパク質の主要な部分の分子メカニズムを決定した。

WRNの遺伝子に欠陥がある場合、結果は、ウェルナー症候群、思春期までの症状を示さないまれな遺伝性疾患ですが、すぐに急速な高齢化を引き起こす。多くの患者の契約の癌、および50の年齢によって、ほとんどの金型、20代以降では、犠牲者は白内障、脱毛、しわの多い皮膚、骨粗しょう症、動脈硬化、およびII型糖尿病に苦しんでいるになることがあります。 WRNタンパク質は通常、ゲノムの完全性を維持するためにどのように動作するかを理解することは癌の治療と加齢に伴う病態の新しい形態につながる可能性があります。

"ウェルナー症候群は、時期尚早の老化疾患の中で異例であるという点で、子どもたちが正常に生まれていると成人期初期まで、病気の兆候を示していないので、我々が特にWRNに興味を持っている一つの理由は、"バークレー研究所のライフサイエンス課のスティーブンYannoneは述べています。 "これは私たちに明らかに高齢化から開発中の欠陥を分離するのよりよいチャンスを与える。"

"我々は、それがユニークであるため、タンパク質自体を勉強したい、"Yannoneと研究を率いた旧バークレー研究所の分子生物学やケミカルバイオロジーのためのスカッグス研究所のスクリップス研究所の部門のジェフペリーは、言う。 DNA複製、組換え、および修復に重要な機能を実行するヒトゲノムには5つがあり、そのうちの - - "WRNはRecQヘリカーゼと呼ばれる酵素のファミリーに属している""しかし、この家族の中で、唯一のWRNはヘリカーゼの機能と結合している同じタンパク質内のヌクレアーゼの機能。"

ヌクレアーゼは、DNA鎖の一方または両方を低下させる一方ヘリカーゼは、DNAの二重らせんを開き、両方の操作はエラーを修復し、DNA配列を校正するために重要です。 WRNの一部は、DNA鎖の端から作業を開始するエキソヌクレアーゼ、です。ペリーとYannoneとその同僚は、WRNのエキソヌクレアーゼドメイン（WRN -エキソ）の構造を決定し、酵素は特定のDNA修復の一連のイベントで機能することができる方法を示しました。彼らの発見はすぐに自然の中での構造＆分子生物学表示され、現在オンラインで利用可能になります。

研究チームの全メンバーは、国立がん研究所が主催するSBDRプログラムの参加者（DNA修復機の構造細胞生物学）であった。ジョンTainer、スクリプス研究所教授、化学生物学のためのスカッグス協会のメンバー、とバークレー研究所の客員研究員は、SBDRの主任研究者でもある。共同主任研究者はプリシラクーパー、バークレー研究所のライフサイエンス課の分子生物学部門のヘッドである。

Tainerは、オープンドア異なる修復経路の多くにその構造"、マスターキー"WRNタンパク質のエキソヌクレアーゼドメインがSBDRコールで我々何の典型的な例である"と言う。とりわけ、WRNが二本鎖切断の修復に関与しているさらに、一本鎖切断、複製フォークとジャンクショ​​ン、DNA - RNA二重鎖。どのようにタンパク質は非常に多くの異なるプロセスで対話する方法を知っているのですか？我々はこのユニークな蛋白質の動作を理解することができるなら、我々はどのようにすべての鍵があるでしょうこれらの経路は、人間に働く。"

クーパーは、WRNの構造とどのようにそれは老化と癌は我々が解決するSBDRプログラムを設計した問題の種類の完璧な例である防ぐために、その複数の機能を実行する間の関係を理解する"、述べています。15機関の21研究者、SBDRの目標と実験技術の範囲を適用することによって、ゲノムの完全性を維持する分子機械に根本的な洞察を得ることです。"

WRNいたローレンホールデンと千春ひとみスクリプス研究所の、Aroumougame Asaithambyとデビッド陳テキサス南西医療センターの大学の、そしてファイザー社Asaithamby、漢のSeungilハン、と陳研究SBDRチームの他のメンバーはかつてのメンバーです。バークレー研究所の、陳はSBDRプログラムのシニアメンバーです。

関数に構造体のポインタ

ジェフペリーは、X線結晶学を含めて、構造生物学の専門家である、とスティーブYannoneは生化学を専門とし、専門知識の両方の種類はWRNの謎を解くには不可欠です。研究者は、組換えDNA、エキソヌクレアーゼ活性を有することが知られているタンパク質の一部から、構築することによって始まった。

"まず我々はエキソヌクレアーゼ領域は、タンパク質配列の中でされている場所を見つけなければならないと、"ペリーは言う。次のステップは、このエキソヌクレアーゼドメインの結晶を成長することでした。 "我々は段階的に廃止のために持っていた10の結晶だけが最後の - 構造を決定する上で重要なステップは - いたので、最後までハラハラさせるもののビットだった。"