Překvapivý objev: Enzym MINDY3 řídí kvalitu proteinů a opravu DNA v buňkách

Vědci z několika evropských institucí, včetně University of Dundee a Vídeňské veterinární univerzity, odhalili zásadní spojitost mezi kontrolou kvality proteinů a reakcemi na poškození DNA v buňkách.

Vědci z několika evropských institucí, včetně University of Dundee a Vídeňské veterinární univerzity, odhalili zásadní spojitost mezi kontrolou kvality proteinů a reakcemi na poškození DNA v buňkách. Jejich práce se zaměřuje na enzym MINDY3, deubikvitinázu, a ukazuje, že obsahuje charakteristickou EF-hand oblast, která funguje jako nová doména vázající ubikvitin.

Tato EF-hand oblast má tři vazebné povrchy, které umožňují enzymu MINDY3 efektivněji rozpoznávat a štěpit dlouhé polyubikvitinové řetězce. To je klíčový krok v řízení osudu proteinů uvnitř buněk. Důležité je, že EF-hand oblast MINDY3 se váže nejen na ubikvitinové řetězce, ale také na UBL (ubikvitin-like) domény proteinů RAD23A a RAD23B. Tyto proteiny pomáhají transportovat ubikvitinovaný náklad k proteazomu k degradaci.

Tento objev propojuje MINDY3 s osou RAD23–proteazom, což navádí MINDY3 k místům, kde došlo k poškození DNA. To naznačuje koordinovanou roli v kontrole kvality proteinů během procesů opravy DNA. Profesor Sebastian Glatt z Vídeňské veterinární univerzity a vedoucí skupiny v Małopolska Center of Biotechnology (MCB) uvedl, že klíčovým poznatkem je, že buňky mají složité „systémy kontroly kvality“ pro správu poškozených proteinů a opravu DNA, a tato práce odhaluje nový dílek této komplexní molekulární skládačky.

Výzkumný tým použil multidisciplinární přístup, který zahrnoval biochemii, strukturní biologii a buněčnou biologii. Podařilo se jim vyřešit krystalovou strukturu EF-hand oblasti MINDY3 v komplexu s UBL doménou RAD23A, což odhalilo molekulární detaily této interakce. V buněčných experimentech bylo potvrzeno, že RAD23A/B ovlivňuje lokalizaci MINDY3 při poškození DNA, což podporuje model, ve kterém MINDY3 může deubikvitinovat substráty vázané na RAD23 v místech poškození, a potenciálně tak ovlivňovat osud těchto proteinů během opravy. Lepší pochopení těchto základních buněčných mechanismů otevírá cestu k hlubšímu poznání procesů stárnutí a vzniku nemocí, kde hraje roli poškození DNA a chybná funkce proteinů.