Сибирские ученые выяснили механизм всеядности эндонуклеазы VIII

В Новосибирске сотрудники ИХБФМ СО РАН установили, почему эндонуклеаза VIII способна разрезать ДНК с любой последовательностью. В работе участвовали также исследователи из НГУ и МФТИ. Результат важен для генной инженерии: теперь фермент можно улучшать целенаправленно. Об этом рассказывает Российская газета.

Современные генетические технологии опираются на набор специальных белков. Одни, ДНК-полимеразы, соединяют звенья ДНК, другие, эндонуклеазы, режут цепочку. Эндонуклеаза VIII считается одним из главных инструментов. В бактериях она защищает геном от повреждений, а в лабораториях ее применяют для поиска мутаций в опухолях и для сборки сложных конструкций.

Удобство этого фермента в том, что ему безразлична нуклеотидная последовательность разрезаемой ДНК. Причина такой всеядности долго оставалась неизвестной. Чтобы ее найти, ученые применили рентгеноструктурный анализ и получили структуры комплексов фермента с разными фрагментами ДНК. Сначала они разработали способ массовой сшивки белка с ДНК, необходимый для выращивания кристаллов. Дифракционные данные собирали в Китае, на шанхайском синхротроне.

По словам Никиты Булгакова, сотрудника ИХБФМ СО РАН, результат его удивил. Белок использует необычный прием, чтобы не замечать различий между основаниями ДНК: он поворачивает их вокруг оси и скрывает те участки, которыми они отличаются. Такой механизм не встречается ни в одном другом белке, связывающем ДНК, подчеркнул Булгаков.

Руководитель работы Дмитрий Жарков, заведующий лабораторией геномной и белковой инженерии ИХБФМ СО РАН и академик РАН, назвал полученные структуры примером неожиданного открытия в хорошо изученном инструменте. По его мнению, ценность проекта не только в новых знаниях, позволяющих улучшать ферменты. Главное — команда молодых структурных биологов, которая ждет запуска синхротрона СКИФ в Кольцово под Новосибирском.