Учёные из Стэнфордского Университета (Stanford University School of Medicine) смогли идентифицировать ещё два белка, входящих в состав комплекса теломеразы.
Во время клеточного деления удвоение генетического материала клетки происходит не полностью: участки на самых концах хромосом не могут быть считаны ферментами-полимеразами. Поэтому концевые участки хромосом — теломеры — представляют собой просто повторяющуюся последовательность из 6 нуклеотидов, не несущую никакого генетического смысла. С каждым новым делением клетки теломеры укорачиваются, а когда они исчезают совсем, происходит прекращение деления или гибель клетки.
Для восстановления длины теломер после клеточного деления существует специальный РНК-белковый комплекс — теломераза. В норме она активна во время эмбрионального развития, когда клеткам необходимо интенсивно делиться, а затем гены теломеразы выключаются всюду, и клеточные популяции организма начинают стареть (за исключением тех клеток, которым необходимо продолжать делиться — стволовых, а так же некоторых клеток иммунной системы).
Помимо процессов старения, теломераза участвует и в онкологических заболеваниях: для деления раковых клеток и роста опухоли необходима её активность. Соответственно, блокировка теломеразы в клетках опухоли должна препятствовать её росту.
Для успешной регуляции работы теломеразы в клетках необходимо знание её структуры. Однако, большой размер комплекса и сложность получения его в необходимых количествах не позволяли определить состав входящих в него белков. Теперь учёным удалось достоверно идентифицировать два новых белка, входящих в состав теломеразы, а также — найти ещё несколько потенциальных кандидатов.
К ранее известным субъединицам теломеразы — теломеразной обратной транскриптазе (TERT), теломеразному РНК-компоненту (TERC) и дискерину (белок, связывающийся с TERC) — добавились АТФазы понтин и рептин. Результаты были получены путём аффинной пурификации TERT, после чего продукт (комплексы TERT с другими белками) подвергался фрагментации. По последовательностям аминокислотных остатков белковых фрагментов удалось идентифицировать гены, кодируемые которыми белки образуют комплексы с TERT.
Понтин непосредственно взаимодействует с TERT и дискерином, причём пик связывания понтина и рептина с TERT наблюдается в S-фазе клеточного цикла — во время удвоения хромосом перед делением, то есть, в тот период, когда теломераза выполняет свою функцию. Выключение генов, кодирующих один из этих белков, приводило к резкому спаду производства теломеразы. Таким образом учёные получили доказательства того, что понтин и рептин играют ключевую роль в процессе сборки теломеразы.
Таким образом, новое открытие не только позволяет лучше понять механизмы, задействованные в работе теломеразы, но и указывает на новые возможные пути борьбы с онкологическими заболеваниями путём дезактивации теломеразы.
Работа опубликована в журнале Cell.
