Учёные обнаружили «белковый мост», который связывает регуляторы генов для точного управления экспрессией

Автор: Molecular Cell (2025). DOI: 10.1016/j.molcel.2025.06.026

В каждой клетке человеческого тела есть белки, которые контролируют, какие гены активируются в нужном месте и в нужное время. Однако удивительно, что многие из ключевых белков, участвующих в регуляции генов, не имеют стабильной структуры. Как именно эти «беспорядочные» молекулы обеспечивают точную экспрессию генов, долгое время оставалось загадкой для молекулярных биологов.

Неупорядоченные регионы составляют значительную часть многих белков, регулирующих гены. Ранее учёные предполагали, что такие «гибкие» белки взаимодействуют друг с другом диффузно, подобно сливающимся каплям масла. Однако исследователи из Медицинского колледжа Бейлора обнаружили, что ключевые компоненты этого механизма используют структурированный белок-«мост» для взаимодействия и активации генов.

«Большая часть BAF-комплексов неупорядочена и ведёт себя как гибкая лапша без структуры. Без фиксированной формы было сложно понять, как эти регионы взаимодействуют», — объясняет доктор Кортни Ходжес, старший автор исследования.

В новой работе, опубликованной в журнале Molecular Cell, учёные показали, что неупорядоченные части BAF используют белок бета-катенин в качестве адаптера для связи с другими белками.

«Бета-катенин имеет стабильную структуру, которая действует как стыковочная станция, позволяя "лапшеобразным" регионам других белков соединяться и функционировать», — добавил Ходжес.

Исследователи начали с изучения адренокортикальной карциномы — агрессивного рака надпочечников, вызывающего гормональные нарушения. Анализ выявил, что неупорядоченные регионы BAF взаимодействуют с бета-катенином, что позволяет BAF находить и активировать гены, кодирующие стероидные ферменты.

Оказалось, что этот механизм работает не только в производстве гормонов. Другие регуляторы генов — например, белки, связанные со стрессом, поддержанием стволовых клеток и развитием рака, — также используют бета-катенин для связи с BAF.

«Наши данные меняют представление о роли неупорядоченности в биологии. Взаимодействие таких молекул со структурированными белками создаёт скрытую организацию», — отметила соавтор исследования Катерина Чермакова.

Открытие может помочь в разработке новых методов лечения заболеваний, связанных с нарушением регуляции генов. В проекте участвовали учёные из Онкологического центра MD Anderson, Университета Мичигана и других институтов.

Подробнее: Yuen San Chan et al, β-catenin functions as a molecular adapter for disordered cBAF interactions, Molecular Cell (2025). DOI: 10.1016/j.molcel.2025.06.026