Новое исследование, опубликованное 10 марта 2015, в iLife журнала, показывает, что у этих двух белков есть неожиданная роль в ремонте ДНК, возможно защищая клетки от вызывающих рак мутаций, вызванных ультрафиолетовой радиацией.«Эти белки играют важную роль в ответ на повреждение ДНК», сказала биолог TSRI Катя Ламия, ведущий автор исследования. «Исследователи могли бы в конечном счете использовать то знание для планирования фармацевтической продукции».День и ночьСвет чувств человеческого тела и регулирует свои ритмы к круглосуточному циклу, названному циркадными часами.
Ощущение себя усталым? Проголодаться?
Эти чувства сильно под влиянием циркадных часов тела.Исследования показывают, что люди с необычными графиками сна, такими как стюардессы или медсестры ночной смены, находятся в опасности для определенных проблем со здоровьем.«Когда у Вас есть отмена госконтроля Ваших циркадных часов, Вы более склонные, чтобы заболеть некоторой патологией, как диабет, рак или болезнь сердца», сказал Научный сотрудник TSRI Анн-Лор Хубер, которая была co-first автором исследования со Стефани Пэпп, аспирантом в TSRI.В новом исследовании исследовательская группа исследовала возможную причину этих медицинских различий.
Они сосредоточились на роли белков, названных cryptochromes, которые, как полагают, развились из активированных светом ферментов ремонта ДНК у бактерий.Cryptochromes содержат фотоотзывчивый пигмент, названный желтой краской. В то время как cryptochromes больше не активируются светом, они действительно придерживаются отрегулированного дневным временем графика, и стабильность белков cryptochrome 1 (Cry1) и cryptochrome 2 (Cry2) очень важна для циркадной функции часов. В человеческом теле, cryptochromes больше не имеют прямую роль в ремонте ДНК также, но они важны для регулирования уровней сахара в крови и производства белка на круглосуточном цикле.
Восстановление ДНКНовое исследование началось, когда исследователи пошли на то, что Ламия называет «сбором компромата». Они использовали технику, названную протеомным показом, в сотрудничестве с лабораторией профессора TSRI Джона Йетса, чтобы проверить на широкий спектр белков, которые могли связать с Cry1 или Cry2 от мыши и клеток человека.Команда нашла, что Cry1 мог связать с Hausp, белком с известной ролью в регулировании противоракового белка, названного p53.
Показ также показал, что Hausp связывает с Cry2, но не как сильно, предлагая, чтобы почти идентичным белкам на самом деле связали различные роли с ремонтом ДНК.«Большую часть времени люди изучают их как избыточные белки, но мы показываем, что у них есть отличные функции в этом пути ремонта ДНК», сказала Ламия.Последующие исследования генетического выражения показали, что Hausp стабилизирует Cry1, удаляя цепи белка та более аккуратная деградация Cry1.
Стабилизируя Cry1, Hausp предотвращает потенциальные ошибки в транскрипции ДНК, которая могла произойти, когда ДНК выставлена радиации.«Это очень прохладно», сказал Пэпп. «Эти белки могут ощутить, что что-то неправильно в клетках».Исследователи также нашли, что, когда они остановили выработку Cry2 в клетках, клетки больше не активировали p21, белок, который мешает клеткам мутанта делиться. «Это могло предположить, что клетки без Cry2 будут более восприимчивы к раку», сказала Ламия.Вместе, эти результаты показывают, что, в то время как Cry1 и Cry2 больше непосредственно восстанавливают ДНК, у них все еще есть косвенная роль в процессе ремонта.
Эта новая связь между циркадными белками часов и ремонтом ДНК – ключ к разгадке того, как разрушение круглосуточных циклов могло вредить здоровью. Ламия сказала, что будущие исследования в ее лаборатории исследуют дополнительные роли cryptochromes в теле.