Ученые приблизились к пониманию того, как рибонуклеотидредуктаза обеспечивает баланс различных элементов ДНК.
Группа ученых под руководством Кристины Зиманьи (Christina Zimanyi) из Массачусетского технологического университета (США) изучила, как рибонуклеотидредуктаза способна производить все четыре компонента ДНК и обеспечивать нужные пропорции, сообщает официальный сайт университета. Свое исследование ученые опубликовали в журнале eLife.

Рибонуклеотидредуктаза, уникальный клеточный фермент, играет важную роль в процессе образования и поддержания функционирования ДНК. В отличие от остальных ферментов, которые образуют только одно то или иное вещество, она способна определить какой из элементов ДНК будет построен. При этом до сих пор было не ясно каким образом это происходит, было известно только что этот фермент способен изменять свою форму и поддерживать нужное соотношение количеств производимых блоков.

Ученые использовали рентгеноструктурную визуализацию, чтобы определить, как рибонуклеотидредуктаза взаимодействует с рибонуклеодидами. Оказалось, что активный участок фермента меняет свою форму в зависимости от того, какая эффекторная молекула (из числа дезоксинуклеотид трифосфатов) привязана к ферменту. В зависимости от типа молекулы, активный участок может взаимодействовать с одним из четырех субстратов, причем поверх активного участка оказывается часть белка, база, действующая как своего рода «разъем» — если база не соответствует субстрату, привязывания не происходит.

«Это изысканная конструкция, она позволяет остановить процесс, если у вас неправильный субстрат, — сказала Катерина Дреннан, профессор химии и биологии в MIT. — Элегантный комплекс молекулярных перемещений работает как своего рода молекулярная проверка». Более того, эффекторы позволяют и вовсе остановить процесс генерации блоков ДНК, если запас становится слишком большим.

По словам ученых, их исследование открывает дорогу к созданию нового типа лекарств, которые помогу бороться онкологическими заболеваниями, которые происходят из-за поломок в строении ДНК и соответственно, если удастся воздействовать на то, благодаря чему структура ДНК поддерживается в стабильном состоянии, то, возможно, это поможет бороться с этими заболеваниями.