Фермент, производящий строительные блоки ДНК, играет важную роль при делении клеток. В новом исследовании исследователи впервые обнаружили, что так называемый главный переключатель фермента может менять местоположение, продолжая выполнять ту же задачу.
Независимо от того, человек вы, червь или бактерия, всем существам необходимо создавать новые клетки, чтобы расти или заменять старые клетки. Но прежде чем клетка сможет делиться, она должна скопировать весь свой геном, то есть свою ДНК. Именно здесь вступает в действие рассматриваемый фермент.
Фермент RNR производит строительные блоки, необходимые для репликации ДНК. При копировании ДНК важно иметь точное количество четырех различных типов строительных блоков. Слишком много или слишком мало любого из них вызывает мутации, которые в конечном итоге могут привести к раку.
Так называемый главный переключатель - это особая часть фермента, которая регулирует количество различных строительных блоков. Когда произведено достаточное количество строительных блоков для копирования или репарации ДНК, фермент выключается с помощью главного выключателя. Без этой функции фермент постоянно работал бы над созданием новых строительных блоков.
Протеиновый модуль действует как молекулярный эпоксидный клей, поскольку он имеет встроенную способность склеивать белки вместе, но может делать это только тогда, когда «отвердитель», один из строительных блоков ДНК, присутствует в достаточно высокой концентрации. концентрация. Это действует как сигнал о том, что фермент необходимо отключить.
Исследователи исследовали этот фермент в морской бактерии и впервые обнаружили, что выключатель фермента находится в другом месте.
«Переключатель генетически перескочил с одной субъединицы на другую, но продолжает выполнять ту же самую задачу. Это стало для нас большим сюрпризом и демонстрирует способность природы использовать существующие компоненты совершенно по-новому», - говорит Дерек. Логан, старший преподаватель химии Лундского университета в Швеции.
Исследователи провели подробное исследование того, как работает главный выключатель при включении и выключении. Закрываясь и открываясь, субъединицы буквально слипаются или разъединяются.
Дерек Логан изучал функцию переключателя вместе с коллегами из университетов Стокгольма, Уппсалы, Умео и Тель-Авива. Исследователи показывают, как фермент RNR продолжает регулировать количество различных строительных блоков, несмотря на его необычное расположение.
Хотя исследование касается морской бактерии, исследователи считают в целом интересным тот факт, что этот тип базовой регуляции может развиваться по разным путям. Результаты исследования могут оказаться полезными в будущем для разработки новых антибиотиков и в промышленных условиях, где важно иметь возможность включать и выключать ферменты при производстве химических веществ.
«Эта функция потенциально может быть использована для соединения других несвязанных белков, чтобы предотвратить их работу в случае необходимости», - заключает Дерек Логан.