Për të transkriptuar informacionin e përmbajtur në gjenet tona ose për të riparuar dhjetëra ndërprerjet që ndodhin çdo ditë në ADN-në tonë, enzimat tona duhet të jenë në gjendje të hyjnë drejtpërdrejt në ADN për të kryer funksionet e tyre. Megjithatë, në bërthamën e qelizës, kjo qasje është e kufizuar sepse fillesat e ADN-së shpesh janë të mbështjellura fort dhe të paketuara rreth proteinave si fijet rreth bobinave.
Studiuesit nga Laboratori Kombëtar Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), UC Berkeley, Instituti për Biologjinë e Sistemeve dhe Université Laval tani kanë një kuptim më të mirë të kompleksit të proteinave që krijon akses në ADN-në e mbushur, TIP60.
Njohja e strukturës dhe sjelljes së detajuar të TIP60 mund të sigurojë njohuri për sëmundje të ndryshme ku kompleksi i proteinave luan një rol, si Alzheimer dhe kancere të ndryshme. Puna u raportua në revistën Science më 1 gusht.
“Kjo punë bashkëpunuese bashkon strukturën dhe analizat funksionale në një mënyrë të fuqishme për të na informuar se si kjo asamble komplekse makromolekulare kryen punën e saj për të rregulluar leximin e gjenomit tonë,” tha Eva Nogales, një shkencëtare e lartë e fakultetit në Berkeley Lab, UC Berkeley. profesor dhe hetues i Institutit Mjekësor Howard Hughes.
“Struktura e TIP60 njerëzore zbulon se si evolucioni ka çuar në bashkimin e dy funksioneve të veçanta molekulare në një kompleks të vetëm, duke rirregulluar mënyrën se si modulet strukturore bashkohen për t’iu përshtatur funksionalitetit të tij të dyfishtë.”
Studiuesit ishin në gjendje të studionin strukturën e këtij kompleksi, i cili përbëhet nga 17 proteina, dhe ndërveprimet midis përbërësve të tij. Ata përdorën disa qasje, duke përfshirë mikroskopinë krio-elektronike me rezolucion të lartë në laboratorin Nogales në UC Berkeley. Kjo teknologji, e cila u dha tre shkencëtarëve çmimin Nobel në Kimi në vitin 2017, i lejon shkencëtarët të shohin strukturën e proteinave në shkallën atomike.
“Mikroskopi krio-elektroni me rezolucion të lartë bën të mundur studimin e strukturës molekulare të sistemeve komplekse biologjike si proteinat, diçka që asnjë metodë tjetër nuk e ka lejuar më parë,” shpjegoi Jacques Côté, profesor në Fakultetin e Mjekësisë në Université Laval, studiues në Qendra Kërkimore Laval e CHU de Québec-Université dhe bashkë-drejtues i studimit.
Për të hedhur dritë mbi strukturën e TIP60, Nogales dhe ekipi i saj në Berkeley Lab dhe UC Berkeley pastruan dhe studiuan mostrat e përgatitura nga grupi Côté. “Profesorja Nogales jo vetëm që ka akses në pajisjet e specializuara të nevojshme për të kryer këtë lloj analize, por ekspertiza e saj në mikroskopinë krio-elektronike me rezolucion të lartë njihet në mbarë botën”, tha ai.
Mosfunksionimi i TIP60 shoqërohet me disa lloje të kancerit, duke përfshirë melanomën e zorrës së trashë, mushkërive, gjirit, pankreasit, stomakut dhe metastatike. Ajo shoqërohet gjithashtu me çrregullime neurologjike si Alzheimer.
“Kur qasja në ADN është e kufizuar, enzimat që riparojnë thyerjet e ADN-së nuk mund të funksionojnë dhe mund të ndodhin dëmtime të konsiderueshme qelizore”, tha Côté. “I njëjti problem mund të ndodhë me gjenet shtypës të tumorit. Që ato të shprehen, TIP60 duhet të jetë në gjendje të krijojë një hapje në ADN.”
Côté tha se një kuptim i mirë i strukturës së TIP60 është thelbësor nëse shpresojmë të zhvillojmë terapi të reja të synuara për sëmundjet që lidhen me nivele të ulëta të TIP60, duke përfshirë Alzheimerin.
“Për këto sëmundje, ne mund të zhvillojmë molekula që lidhen me vendet aktive të TIP60 për ta aktivizuar atë,” tha Côté.
Ai shtoi se për kanceret, administrimi i frenuesve TIP60 në indet e prekura mund të ngadalësojë lokalisht shumëzimin e qelizave të kancerit.
“Për momentin, nuk ka frenues të mirë TIP60,” tha ai. “Tani që struktura e këtij kompleksi dihet, shpresojmë që gjërat të ecin”.
More information: Zhenlin Yang et al, Structural insights into the human NuA4/TIP60 acetyltransferase and chromatin remodeling complex, Science (2024). DOI: 10.1126/science.adl5816
Journal information: Science
