Sådan passer hatten:Strukturel biologi undersøgelse afslører formen på epigenetisk enzymkompleks

Epigenetik er studiet af, hvordan arvelige ændringer i genekspression sker uden ændringer i selve DNA-sekvensen. En vigtig epigenetisk mekanisme er histonmodifikation, som involverer tilføjelse eller fjernelse af kemiske grupper til histonproteiner, som DNA omslutter. Dette kan ændre strukturen af ​​kromatinet, hvilket påvirker hvordan gener udtrykkes.

HAT'er (histone acetyltransferaser) er enzymer, der tilføjer acetylgrupper til histoner, hvilket fører til en lempelse af kromatinstrukturen og øget genekspression. Strukturen og mekanismen af ​​HAT'er er ikke fuldt ud forstået, hvilket begrænser vores evne til at udvikle lægemidler, der målretter disse enzymer til terapeutiske formål.

I denne banebrydende undersøgelse brugte videnskabsmænd en kombination af kryo-elektronmikroskopi og molekylær modellering til at bestemme 3D-strukturen af ​​gær NuA4 HAT-komplekset, et af de bedst undersøgte HAT-komplekser. Strukturen afslørede en bemærkelsesværdig kompleks arkitektur med flere proteinunderenheder arrangeret i en vindeltrappelignende formation.

Undersøgelsen giver vigtig indsigt i mekanismen af ​​HAT'er og afslører, hvordan forskellige underenheder bidrager til substratgenkendelse, katalyse og regulering. Den detaljerede strukturelle forståelse af NuA4 HAT-kompleks åbner nye veje for udviklingen af ​​små molekyler, der modulerer HAT-aktivitet, med potentielle anvendelser i cancerterapi og andre sygdomme, hvor epigenetisk dysregulering spiller en rolle.

Resultaterne fremhæver også kraften ved kryo-elektronmikroskopi til at studere store og dynamiske makromolekylære komplekser involveret i epigenetisk regulering, hvilket baner vejen for yderligere opdagelser inden for dette spændende forskningsfelt.