Ученые расследование важных репарации ДНК ферментом теперь имеют более четкое представление о заключительных этапах процесса, который склеивает или ligates, концы нитей ДНК для восстановления двойной спирали.
Фермент, ДНК-лигазы, ремонт миллионы разрывы ДНК, образующихся при нормальном течении жизни клетки, например, соединяя обильные фрагменты ДНК, образующихся при репликации генетического материала в делящихся клетках.
"Наше исследование показывает, что ДНК-лигазы переключается с открытой, вытянутую форму, чтобы закрытой, круглой формы, как она присоединяется к ДНК вместе", говорит старший автор исследования Том Элленбергер, DVM, Ph.D., Raymond H. Wittcoff профессор и заведующий кафедрой биохимии и молекулярной биофизики в Вашингтоне школы медицины университета в Сент-Луисе . "Лигазы напоминает наручные часы, что защелки вокруг ДНК концы, которые присоединились".
ДНК, удивительно реактивной и при непрерывном нападении от экологических токсинов и реактивной сотовой метаболитов. Средства на ремонт повреждения ДНК является жизненно важным для поддержания целостности генетической программы.
Когда эти процессы репарации пойти наперекосяк, клетки могут неисправности, умирают или становятся злокачественными, так что исследователи хотели бы знать, как "ДНК-механика" делать свою работу. ДНК-лигазы являются привлекательными объектами для химиотерапии рака и других заболеваний.
ДНК-лигазы работает во взаимодействии с другой кольцевой белок, известный как скользящий зажим. Скользящие зажимы, такие как человеческий белок PCNA, являются главными регуляторами репарации ДНК, обеспечивая док сайтов, которые вербуют ферментов репарации к месту повреждения.
"Когда лигазы стеки против PCNA и окружает ДНК, мы думаем, это взаимодействие выбрасывает других белков ремонт от PCNA," говорит Элленбергер. "В этой роли, лигазы может служить окончательным арбитром в репарации ДНК, подтверждающие, что ДНК находится в отличном состоянии и готов к последнему этапу ДНК конце соединения."
В этом исследовании ДНК лигазы, опубликованном в 20 октября вопрос о Molecular Cell, исследовательская группа Элленбергер работало с учеными из исследовательского института Скриппса (TSRI), Университета штата Мэриленд школы медицины и Национальной лаборатории Лоренса Беркли (LBNL).
Чтобы визуализировать сложные и динамические структуры ДНК лигазы и PCNA, как отдельно, так и в комплексе, Элленбергер и его группа работали в тесном контакте с учеными LBNL воспользоваться интенсивные рентгеновские лучи и передовые технологии сивилл синхротронного beamline в Беркли лаборатория Расширенный источник света.