Сразу две научные группы представили результаты анализа структуры ДНК-полимеразы η — фермента, который участвует в репликации ДНК и восстанавливает повреждения, вызванные воздействием УФ-излучения Солнца.

ДНК-полимераза и цепочка ДНК
(иллюстрация Science Photo Library).

Солнечное излучение может способствовать образованию соединений — димеров — между двумя соседними пиримидиновыми основаниями (к примеру, тиминами) в молекуле ДНК. Это приводит к нарушению транскрипции в данном участке ДНК и возникновению мутаций.

В 1999 году было показано, что с повреждениями такого рода справляется ДНК-полимераза η. Функционирование этого фермента нарушается у людей, страдающих пигментной ксеродермой — наследственным заболеванием кожи, которое характеризуется повышенной чувствительностью к УФ-облучению.

Специалисты долго пытались определить структуру и принципы работы ДНК-полимеразы η, и двум исследовательским группам, занимавшимся изучением ферментов человека и дрожжей Saccharomyces cerevisiae, наконец удалось сделать это.

ДНК-полимераза η и другие родственные ей энзимы имеет форму руки с «пальцами» и «ладонью», которые взаимодействуют с ДНК и образуют так называемую активную область, где происходит катализ; другими словами, фермент обхватывает ДНК точно так же, как человек держит верёвку. Оказалось, что у ДНК-полимеразы η активная область увеличена в размерах. Это и позволяет ей работать с объёмными повреждениями ДНК: она «считывает» тиминовый димер и подставляет соответствующие основания (аденины) в новой цепочке ДНК.

Полные версии отчётов (первого и второго) опубликованы в журнале Nature.

Подготовлено по материалам Nature News.

Текст: Дмитрий Сафин