Сибирские ученые изучили уникальный фермент для лечения генных заболеваний

Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН (ИХБФМ СО РАН) изучили уникальный фермент репарации, который способен напрямую удалять повреждения и восстанавливать структуру ДНК, сообщили в среду в научном институте.

В ИХБФМ СО РАН отметили, что полученные данные могут быть использованы для разработки противоопухолевых лекарственных препаратов, а также подбора персонализированного лечения заболеваний, связанных с повреждением геномной ДНК. Результаты работы опубликованы в научном журнале International Journal of Molecular Sciences.

Фермент ALKBH3, 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 его структурную динамику в растворе: удалось выявить главные компоненты белков, взаимодействующие с ДНК, охарактеризовать их роль в ферментативном процессе, а также установить, как влияет их удаление на динамику структуры всего белка.

"Информацию о контактах между ферментом и поврежденной ДНК-мишенью обычно получают методом рентгеноструктурного анализа кристаллов белка… Мы впервые показали, что снижение реакционной активности мутантных (искусственно измененных) форм диоксигеназы ALKBH3 напрямую связано с понижением количества бета-складок и увеличением доли альфа-спиралей в структуре", - рассказала научный сотрудник Центра масс-спектрометрического анализа ИХБФМ СО РАН, руководитель гранта РНФ Любовь Канажевская.

Исследование новосибирских ученых дает новую перспективу для изучения пространственной организации фермента ALKBH3. Полученные данные помогают лучше понять, как реализуются механизмы защиты наследственной информации человека.

"В дальнейшем полученные данные могут быть использованы для разработки лекарственных препаратов, направленных на подавление нежелательной активности фермента ALKBH3 в клетках злокачественных опухолей. Также они находят применение в персонализированной медицине, так как могут быть использованы в определении активности этого фермента в живой клетке. Если мы знаем уровень активности ферментов репарации у конкретного человека, то можем давать прогноз о развитии тех или иных патологий, связанных с повреждением геномной ДНК", - добавили в научном институте.