Новое исследование позволяет понять, как фермент, помогающий регулировать старение и другие метаболические процессы, получает доступ к нашему генетическому материалу, чтобы модулировать экспрессию генов в клетке.

Команда под руководством исследователей из штата Пенсильвания создала изображения фермента сиртуина, связанного с нуклеосомой - плотно упакованным комплексом ДНК и белков, называемых гистонами, показывающие, как фермент перемещается по комплексу нуклеосом для доступа к ДНК и белкам гистонов, и проясняющие, как он функционирует у людей и других животных.

Статья с описанием результатов опубликована 14 апреля в журнале Science Advances, сообщает Phys.org.

Предыдущие исследования были сосредоточены на том, как сиртуины взаимодействуют с короткими сегментами гистонов по отдельности, отчасти потому, что с такими "хвостовыми" пептидами гистонов гораздо легче работать в лаборатории. Нуклеосома в сотни раз больше, чем типичные гистоновые пептиды, используемые в этих исследованиях, и, следовательно, с ними гораздо сложнее работать.

"Мы визуализировали фермент сиртуин под названием SIRT6 на его физиологическом субстрате - нуклеосоме. И мы обнаружили, что SIRT6 взаимодействует с несколькими частями нуклеосомы, а не только с гистоном, в котором должен быть модифицирован ацетиловый флаг", - сказал Жан-Поль Армаш, доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии Пенсильванского университета и один из авторов статьи.

Исследователи обнаружили, что SIRT6 связывается с нуклеосомой с помощью типа связи, называемого "аргининовым якорем". Этот тип связывания, описанный лабораторией Тана в 2014 году, используется различными белками, которые нацелены на особенно кислый участок на поверхности нуклеосомы. В данном случае структурная особенность SIRT6, называемая удлиненной петлей, располагается в углублении на кислотном участке, подобно трубе, лежащей в канаве.

Вместо того чтобы SIRT6 связывался с нуклеосомой двумя различными способами для доступа к двум различным позициям гистонов, возможно, что SIRT6 связывается для доступа к K9 таким образом, который может также обеспечить доступ к K56.