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 involverer tilføjelsen af ​​kemiske modifikationer kaldet "methylgrupper" til DNA-molekylet. Disse modifikationer katalyseres af enzymer kaldet DNA-methyltransferaser (DNMT'er).

DNMT'er er multi-subunit komplekser, der indeholder flere forskellige proteiner. Den præcise struktur af disse komplekser og hvordan de interagerer med DNA er blevet dårligt forstået. Imidlertid har en nylig undersøgelse foretaget af forskere ved University of California, Los Angeles nu kastet lys over dette vigtige spørgsmål.

Ved hjælp af en teknik kaldet kryo-elektronmikroskopi var forskerne i stand til at opnå billeder i høj opløsning af DNMT1-komplekset, som er ansvarligt for at opretholde DNA-methyleringsmønstre under celledeling. Billederne afslørede, at komplekset har en unik "hatte"-form, med methyltransferase-domænet placeret i toppen af ​​komplekset.

Denne hatform er vigtig for DNMT1-kompleksets funktion. Det tillader komplekset at binde til DNA-molekylet og placere methyltransferasedomænet på den korrekte placering for at tilføje methylgrupper til DNA'et.

Undersøgelsen afslørede også, at DNMT1-komplekset interagerer med flere andre proteiner, herunder et regulatorisk protein kaldet DNMT3L. Denne interaktion er vigtig for den korrekte målretning af DNMT1-komplekset til specifikke områder af DNA-molekylet.

Resultaterne af denne undersøgelse giver vigtig indsigt i strukturen og funktionen af ​​DNMT1-komplekset, og hvordan det bidrager til epigenetisk genregulering. Denne information kan føre til udviklingen af ​​nye lægemidler, der er målrettet mod DNMT1 og andre epigenetiske enzymer til behandling af sygdomme som cancer og neurodegenerative lidelser.