Πώς το καπέλο ταιριάζει:Η μελέτη διαρθρωτικής βιολογίας αποκαλύπτει το σχήμα του συμπλόκου επιγενετικών ενζύμων
Η επιγενετική είναι η μελέτη του τρόπου με τον οποίο οι κληρονομικές αλλαγές στην γονιδιακή έκφραση εμφανίζονται χωρίς αλλαγές στην ίδια την αλληλουχία DNA. Ένας σημαντικός επιγενετικός μηχανισμός περιλαμβάνει την προσθήκη χημικών τροποποιήσεων που ονομάζονται "ομάδες μεθυλίου" στο μόριο DNA. Αυτές οι τροποποιήσεις καταλύονται από ένζυμα που ονομάζονται μεθυλοτρανσφεράσες DNA (DNMTs).
Τα DNMTs είναι σύμπλοκα πολλαπλών υπομονάδων που περιέχουν αρκετές διαφορετικές πρωτεΐνες. Η ακριβής δομή αυτών των συμπλοκών και ο τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρούν με το DNA ήταν κακώς κατανοητή. Ωστόσο, μια πρόσφατη μελέτη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, το Λος Άντζελες, έχει τώρα ρίξει φως σε αυτό το σημαντικό ερώτημα.
Χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται Cryo-Electron Microscopy, οι ερευνητές ήταν σε θέση να αποκτήσουν εικόνες υψηλής ανάλυσης του συμπλόκου DNMT1, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη διατήρηση των μοτίβων μεθυλίωσης του DNA κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης. Οι εικόνες αποκάλυψαν ότι το σύμπλεγμα έχει ένα μοναδικό σχήμα "καπέλου", με την περιοχή μεθυλοτρανσφεράσης που βρίσκεται στην κορυφή του συμπλέγματος.
Αυτό το σχήμα καπέλου είναι σημαντικό για τη λειτουργία του συμπλέγματος DNMT1. Επιτρέπει στο σύμπλεγμα να δεσμεύεται στο μόριο DNA και να τοποθετεί την περιοχή μεθυλοτρανσφεράσης στη σωστή θέση για να προσθέσει ομάδες μεθυλίου στο DNA.
Η μελέτη αποκάλυψε επίσης ότι το σύμπλεγμα DNMT1 αλληλεπιδρά με αρκετές άλλες πρωτεΐνες, συμπεριλαμβανομένης μιας ρυθμιστικής πρωτεΐνης που ονομάζεται DNMT3L. Αυτή η αλληλεπίδραση είναι σημαντική για τη σωστή στόχευση του συμπλόκου DNMT1 σε συγκεκριμένες περιοχές του μορίου DNA.
Τα ευρήματα αυτής της μελέτης παρέχουν σημαντικές γνώσεις στη δομή και τη λειτουργία του συμπλόκου DNMT1 και πώς συμβάλλει στην ρύθμιση επιγενετικής γονιδίων. Αυτές οι πληροφορίες θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων που στοχεύουν στο DNMT1 και άλλα επιγενετικά ένζυμα για τη θεραπεία ασθενειών όπως ο καρκίνος και οι νευροεκφυλιστικές διαταραχές.
