Nauji Viskonsino-Madisono universiteto tyrimai atskleidžia, kad baltymo, būtino mūsų chromosomų stabilumui palaikyti, disfunkcija gali sukelti rimtų ir kartais mirtinų ligų.
Jų išvados, paskelbtos m Mokslasgalėtų suteikti pacientams ir jų gydytojams naujų baltymų mutacijų, kad būtų galima ištirti tam tikras vėžio formas ir kaulų čiulpų ligas.
Mūsų chromosomas (baltymų ir DNR pluoštus, kuriuose saugoma visa mūsų genetinė informacija) nuo degradacijos apsaugo telomerai – apsauginiai dangteliai chromosomų galuose, sudaryti iš pasikartojančių DNR sekų ir baltymų. Nors senstant telomerai natūraliai trumpėja, dėl telomerų formavimosi ir palaikymo sutrikimų DNR gali tapti mažiau stabili, o tai gali sukelti priešlaikinį senėjimą ir kitas ligas.
UW-Madison biochemijos profesoriaus Ci Ji Limo laboratorijos mokslininkai, bendradarbiaudami su universiteto Chemijos katedros mokslininkais, domėjosi, kaip nustatyti baltymus, kurie sąveikauja su fermentu, vadinamu telomeraze, kuris yra atsakingas už telomerų palaikymą. Šių baltymų veikimo sutrikimai gali būti kai kurių ligų, atsirandančių dėl sutrumpėjusių telomerų, priežastis.
„Ši tyrimų kryptis neapsiriboja biocheminiu molekulinio proceso supratimu. Tai gilina klinikinį telomerų ligų supratimą”, – sako Limas.
Mokslininkai, vadovaujami magistrantūros studento Sourav Agrawal, mokslininko Xiuhua Lin ir doktorantūros tyrėjo Vivek Susvirkar, ieškojo baltymų, galinčių sąveikauti su telomeraze, naudodami AlphaFold, mašininio mokymosi įrankį, kuris numato 3D baltymų struktūrą ir baltymų ir baltymų sąveiką.
Jie nustatė, kad molekulė, vadinama replikacijos baltymu A (RPA), vaidina esminį vaidmenį palaikant telomerus, skatindama telomerazę.
RPA vaidmuo DNR replikacijoje ir atstatyme buvo suprantamas jau seniai, tačiau jo vaidmuo palaikant ilgus sveikus telomerus žmonėms anksčiau nebuvo patvirtintas. Vadovaudamasi AlphaFold išvadomis, komanda eksperimentiškai patvirtino, kad žmonėms RPA reikalinga telomerazei stimuliuoti ir padėti išlaikyti telomerus.
Limas teigia, kad jų išvados turi tiesioginį poveikį kai kuriems pacientams, sergantiems dažnai mirtinomis ligomis, atsirandančiomis dėl sutrumpėjusių telomerų, įskaitant aplastinę anemiją, mielodisplazinį sindromą ir ūminę mieloidinę leukemiją.
„Yra kai kurių pacientų, turinčių sutrumpėjusių telomerų sutrikimų, kurių nepavyko paaiškinti mūsų ankstesnėmis žiniomis“, – aiškina Limas. „Dabar turime atsakymą į pagrindinę kai kurių šių trumpų telomerų ligų mutacijų priežastį: tai yra RPA nesugebėjimo stimuliuoti telomerazės rezultatas.
Limas ir jo komanda sulaukė užklausų iš klinikų ir mokslininkų visame pasaulyje, ar jų pacientų ligos gali būti genetinių mutacijų, slopinančių naujai atrastą RPA funkciją, rezultatas.
„Yra kolegų iš Prancūzijos, Izraelio ir Australijos. Jie tiesiog nori pateikti savo paciento trumpos telomerų ligos priežastį, kad pacientai ir jų šeimos galėtų suprasti, kas vyksta ir kodėl”, – sako Limas.
„Naudodami biocheminę analizę galime išbandyti jų pacientų mutaciją, kad pamatytume, ar ji turi įtakos RPA sąveikai su telomeraze, ir suteiksime gydytojams įžvalgų apie galimas pacientų ligų priežastis.”