Ученые построили модель «починки» ДНК

Российские ученые создали компьютерную модель, которая поможет в разработке новых противораковых препаратов. Модель показывает, как белок-«ремонтник» находит повреждения генома раковой клетки и связывается с ними, запуская процесс починки. Это открытие позволит разработать терапию, блокирующую данный белок с целью не допустить, чтобы опухолевые клетки восстанавливали свою ДНК.

Уникальная модель поможет создать новые эффективные методы лечения онкологии

Источник: Unsplash

Коллектив сотрудников биологического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова и Научно-исследовательского института физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского Московского государственного университета (НИИФХБ) создали молекулярную модель комплекса ДНК с белком ПАРП, который отвечает за ее «починку». Эту сложную структуру невозможно получить стандартными методами, но она критически важна как для понимания механизма восстановления ДНК, так и для поиска лекарственных препаратов, блокирующих данное взаимодействие.

Белок ПАРП можно назвать «ремонтником»

Источник: Unsplash

Лекарства против белка ПАРП не дают ему «чинить» геном раковой клетки. Это перспективный метод борьбы с опухолями. Чтобы создать такие лекарства, ученые МГУ построили детальную компьютерную модель этого процесса.

Полученный комплекс ПАРП с ДНК является подходящей моделью для дальнейшего поиска противоопухолевых ингибиторов, блокирующих данное взаимодействие. Нашей группой ведутся подобные работы с целью создания отечественного препарата на основе ингибитора ПАРП, уже получены первые прототипы.

Дмитрий Нилов

ведущий научный сотрудник НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ

Фермент поли(АДФ-рибозо)полимераза (ПАРП) активируется только после соединения с поврежденной ДНК. Для изучения его взаимодействия с генетическим материалом и потенциальными ингибиторами в лаборатории применили комплекс методов: spFRET-микроскопию, вестерн-блоттинг и гель-сдвиг. Полученные данные ученые анализируют с помощью молекулярного моделирования, что позволяет детально изучить процесс «починки» ДНК на атомарном уровне. В исследовании использовали нуклеосомы — основные структурные элементы хроматина — которые позволяют воспроизвести естественный механизм распознавания повреждений в клетке.

Конечным результатом исследования стала компьютерная модель связывания ПАРП с нуклеосомой, которая обеспечивает анализ межмолекулярных взаимодействий на атомарном уровне и формирует основу для последующих изысканий. Для углубленной интерпретации экспериментальных данных специалисты применят молекулярное моделирование.

Ранее Наука Mail писала о том, что ученые создали новый подход к лечению травм спинного мозга.