Ученые раскрыли механизм работы РНК-полимеразы II

Ученые из Рокфеллеровского университета разработали платформу, позволившую в реальном времени наблюдать за работой фермента РНК-полимеразы II (Pol II), который считывает генетическую информацию с ДНК. Исследование, опубликованное в журнале Nature Structural & Molecular Biology, раскрыло механизмы контроля скорости транскрипции, нарушения в которых связаны с раком и старением.

«Эта машина функционирует как точно настроенный автомобиль с несколькими передачами», — объясняет Шиксин Лю, руководитель исследования. — «Мы впервые определили, как каждая передача контролируется связыванием различных регуляторных белков».

Ученые воссоздали транскрипционную систему млекопитающих из очищенных белков и использовали методы визуализации отдельных молекул. Они обнаружили, что белки P-TEFb, PAF1C и SPT6 действуют как регуляторы скорости: P-TEFb выступает в роли главного переключателя, PAF1C ускоряет транскрипцию, а SPT6 стабилизирует процесс.

Особую роль играет белок RTF1, который переводит Pol II на высокую скорость, но для его работы необходим PAF1C. Эта функциональная связь отсутствует у дрожжей, что подчеркивает эволюционную сложность системы у млекопитающих.

Исследование также проливает свет на перспективы создания лекарств, нацеленных на P-TEFb — перспективную мишень для терапии лейкемии и солидных опухолей.

Разработанная платформа открывает новые возможности для изучения фундаментальных биологических процессов и может найти применение в других областях, где требуется анализ движения и изменения скорости.