Una nueva investigación ha revelado la función de un componente enzimático ampliamente compartido, el dominio Zf-GRF, como una herramienta molecular crítica necesaria para manipular el ADN durante los procesos de reparación.
El ADN de un organismo vivo necesita un mantenimiento constante. Cada célula se encuentra en un estado de asedio feroz, ya que abundantes compuestos reactivos de oxígeno e iones asaltan y dañan constantemente las moléculas orgánicas de la célula, especialmente su ADN. Se estima que el daño oxidativo al ADN se produce 10,000 vecespor día por celda.
Para que la vida sobreviva a este campo de batalla molecular, las contramedidas moleculares han evolucionado, entre ellas un conjunto de moléculas complejas que detectan el daño oxidativo en secciones de moléculas de ADN, dirigidas a aquellas áreas con diversas moléculas de reparación que realizan una serie de elaboradas operaciones de ingeniería molecularnecesario para solucionar el problema. La mecánica íntima de los complejos conjuntos moleculares dedicados al reconocimiento, reparación y señalización de daños en el ADN aún no se comprende completamente.
Una estructura de proteína específica conocida como el dominio Zf-GRF es un componente misterioso de APE2, una enzima de reparación y respuesta al daño del ADN, y también es común a varias otras moléculas que mantienen el ADN. Un nuevo hallazgo de investigación muestra queZf-GRF realiza una función crítica de unión al ADN para ayudar a las enzimas a alinearse adecuadamente con el ADN monocatenario. El nuevo estudio aparece en un artículo publicado en línea en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS el 27 de diciembre de 2016.
El hallazgo es el resultado de dos equipos, uno encabezado por Shan Yan del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Carolina del Norte en Charlotte y el segundo encabezado por R. Scott Williams del Laboratorio de Integridad Genómica y Biología Estructural del NationalInstituto de Ciencias de Salud Ambiental NIEHS en los Institutos Nacionales de Salud.
"Estudiamos APE2, que juega un papel importante en la reparación del ADN después del estrés oxidativo", dijo Yan. "Estamos tratando de entender la estructura y función de esta enzima porque no está muy bien caracterizada, pero juega un papel central en elrespuesta celular al daño oxidativo del ADN "
"APE2 tiene diferentes dominios y uno de los menos entendidos se llama Zf-GRF, que hemos logrado caracterizar", dijo. "Encontramos que su función es interactuar específicamente con una sola cadena de ADN. Si este dominiono se une a la cadena simple de ADN, APE2 no promueve su actividad catalítica y no puede avanzar en la dirección apropiada de 3 'a 5' a lo largo de la cadena ".
Yan observó que el dominio Zf-GRF también se encuentra en varias otras proteínas. En todos los casos, tiene una estructura "en forma de garra" y otros componentes proteicos que rodean una molécula de zinc que son casi idénticos en todos los casos o "altamenteconservado."
"Aunque es un dominio muy pequeño, aproximadamente 50 aminoácidos, está altamente conservado en la evolución. Este dominio enzimático es el mismo en muchas especies, lo que implica que es importante. También se encuentra no solo en APE2, sino tambiénen muchas otras enzimas, incluidas las enzimas importantes del metabolismo del ADN, como la Topoisomerasa 3 y NEIL3. Nuestro hallazgo se puede aplicar a futuros estudios sobre esas proteínas ".
Williams explica que la ubicuidad y uniformidad de la estructura Zf-GRF se explica porque esta herramienta molecular juega un papel muy útil y crítico en el control de la actividad enzimática. "La actividad de procesamiento de ADN APE2 es necesaria para la activación de" puntos de control celular ", "una alarma que se señala cuando se detecta daño en el ADN y ayuda a evitar que ocurra un daño mayor, al tiempo que hace posible que una célula repare estas lesiones tóxicas. Si se deja en un estado no reparado y sin señalizar, tal daño oxidativo en el ADNpuede ser un factor importante que contribuye a la progresión del cáncer, entre otras enfermedades ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Carolina del Norte en Charlotte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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