Исследователи из Университета Висконсина–Мэдисона (University of Wisconsin–Madison) раскрыли молекулярный механизм, объясняющий ряд тяжёлых, а иногда и смертельных заболеваний, вызванных нестабильностью хромосом. Работа, опубликованная в журнале Science, связывает нарушения в функции белка RPA с укорочением теломер — защитных «колпачков» на концах хромосом, которые предотвращают повреждение ДНК.
Ключевые факты
- Белок RPA (replication protein A), ранее известный как участник репликации и восстановления ДНК, оказался важным стимулятором активности фермента теломеразы.
- Нарушение взаимодействия между RPA и теломеразой приводит к ускоренному укорочению теломер.
- Этот дефект может объяснить происхождение ряда заболеваний костного мозга и некоторых форм рака.
- Исследование помогает врачам и пациентам выявлять новые мутации, ответственные за так называемые «теломерные синдромы».
Теломеры и их роль
Хромосомы — это структуры, в которых хранится наш генетический материал. На их концах находятся теломеры — участки повторяющихся ДНК-последовательностей, защищающие хромосомы от разрушения. С возрастом теломеры естественно укорачиваются, но если этот процесс выходит из-под контроля, клетки теряют стабильность, что может привести к преждевременному старению, анемии или раку.
Фермент теломераза восстанавливает теломеры, поддерживая их длину. До сих пор оставалось неясным, какие белки помогают теломеразе выполнять эту задачу.
Как проводилось исследование
Команда под руководством Ци Цзи Лима (Ci Ji Lim), профессора биохимии Университета Висконсина–Мэдисона, совместно с коллегами из кафедры химии, искала белки, взаимодействующие с теломеразой.
Используя AlphaFold, инструмент искусственного интеллекта, предсказывающий трёхмерные структуры белков, исследователи определили, что RPA напрямую связывается с теломеразой и активирует её работу. Этот вывод был подтверждён лабораторными экспериментами.
Значение открытия
По словам Лима (Ci Ji Lim), результаты исследования имеют прямое клиническое значение:
«Теперь мы можем объяснить часть заболеваний, связанных с укороченными теломерами, происхождение которых ранее оставалось загадкой. Некоторые мутации препятствуют тому, чтобы RPA активировал теломеразу».
Такие нарушения могут быть связаны с апластической анемией, миелодиспластическим синдромом и острым миелоидным лейкозом.
Учёные уже получают запросы от врачей и исследователей из разных стран — Франции, Израиля, Австралии — которые подозревают, что мутации в гене RPA могут быть причиной заболеваний их пациентов.
«С помощью биохимического анализа мы можем проверить конкретные мутации и определить, нарушают ли они взаимодействие между RPA и теломеразой. Это поможет врачам понять природу болезни и объяснить её пациентам и их семьям», — добавил Лим.
Что это значит для медицины
Открытие RPA как ключевого регулятора теломеразы создаёт основу для новых диагностических тестов и, в будущем, потенциальных терапевтических подходов, направленных на восстановление нормальной длины теломер у пациентов с наследственными или приобретёнными заболеваниями, связанными с повреждением ДНК.
Литература:
Sourav Agrawal et al, Human RPA is an essential telomerase processivity factor for maintaining telomeres, Science (2025). DOI: 10.1126/science.ads5297. www.science.org/doi/10.1126/science.ads5297
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики ООО «ВеронаМед» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей.
E-mail для связи – xuslan@yandex.ru;
