Ученые узнали, как фермент, связанный с раком, редактирует РНК
Что общего у рака и опечаток в генетическом коде? Ответ — фермент ADAR1.
Ученые из Института нано-наук о жизни (WPI-NanoLSI) в Университете Канадзавы изучили, как фермент ADAR1 взаимодействует с двуцепочечной РНК. Это открытие может помочь в разработке новых методов лечения рака.
Двуцепочечная РНК (дцРНК) — молекула, состоящая из двух нитей рибонуклеиновой кислоты, скрученных в спираль. Она играет роль в защите от вирусов и регуляции генов, а ее повреждение связано с болезнями.
Результаты опубликованы в издании Nature Communications.
Ферменты семейства ADAR редактируют РНК, превращая аденозины в инозины — клетки воспринимают их как гуанозины. Из-за этого меняются белковые последовательности, а некоторые процессы в клетке становятся менее стабильными. Исследования показали, что если «выключить» ADAR1, раковые клетки перестают размножаться и лучше реагируют на иммунотерапию. Это делает его перспективной мишенью для терапии.
Но из-за сложной структуры ADAR1 раньше было трудно разобраться, как именно он работает. Теперь ученые применили высокоскоростную атомно-силовую микроскопию (HS-AFM) и 3D-моделирование, чтобы увидеть его в действии.
Оказалось, ADAR1 может принимать разные формы:
- мономеры (одиночные молекулы),
- димеры (пары),
- тримеры (тройки),
- тетрамеры (четверки).
Когда фермент сталкивается с двуцепочечной РНК, он ведет себя как охотник: сначала «ищет» ее, затем „хватает“ и фиксирует, а после сканирует, чтобы найти участки для редактирования. Ключевую роль играют домены dsRBD — они стабилизируют связь с РНК.
Ученые предлагают сравнить ADAR1 с похожим ферментом ADAR2 и изучить, как мутации влияют на его работу. Это поможет создать эффективные лекарства, блокирующие его активность.
Этот прорыв дает два ключевых преимущества:
- Точечное воздействие на рак — если научиться избирательно подавлять ADAR1 в опухолевых клетках, можно остановить их рост без вреда для здоровых тканей.
- Усиление иммунотерапии — некоторые виды рака «прячутся» от иммунной системы, а блокировка ADAR1 делает их уязвимыми.
Исследование не учитывает, как другие белки в клетке влияют на работу ADAR1. В реальных условиях его активность может меняться из-за взаимодействий с молекулами, которых нет в экспериментальной модели.
Ранее ученые создали стабильную версию микроРНК для борьбы с раком.
