ИСТИНА

В клетках злокачественных опухолей наблюдаются мутации в гене ДНК-метилтрансферазы DNMT3a – важнейшего фермента, отвечающего за эпигенетическую модификацию ДНК – метилирование остатков цитозина в CpG-сайтах. Эти мутации ассоциированы с плохим прогнозом выживаемости пациентов. Особенно распространены точечные мутации в каталитическом домене фермента (DNMT3a-CD) при остром миелоидном лейкозе (ОМЛ). Кроме того, при ОМЛ наблюдаются точечные мутации и в регуляторном PWWP-домене, отвечающем за привлечение DNMT3a к хроматину за счет связывания с «хвостом» гистона H3, триметилированным по 36-ому остатку лизина (H3K36me3). Работа посвящена исследованию структурно-функциональных особенностей мутантных форм DNMT3A, найденных у пациентов при ОМЛ. На основе баз данных, содержащих информацию о пациентах с онкологическими заболеваниями, выбраны 6 точечных мутаций в каталитическом и 3 мутации в PWWP доменах DNMT3A при ОМЛ. Эти мутации введены в конструкции, кодирующие DNMT3a-CD и PWWP домены и полноразмерный фермент. Метилирующая активность мутантных форм DNMT3a-CD резко уменьшалась и в некоторых случаях была блокирована, причем даже если мутации не попадали в функциональные мотивы фермента. Постадийное изучение механизма действия мутантов показало, что нарушается способность фермента связываться с ДНК, выводить метилируемый цитозин из двойной спирали и образовывать ковалентный ДНК-белковый интермедиат реакции. Таким образом, наличие мутаций в каталитическом домене DNMT3a у пациентов с ОМЛ вызывает нарушение функции этого фермента при патогенезе. В случае мутаций в PWWP-домене было исследовано их влияние на способность к связыванию H3K36me3 и на метилирующую активность фермента. Были созданы модельные системы, включающие 30-звенный ДНК-субстрат, 19-звенный пептид, имитирующий «хвост» гистона H3, несущего модификацию, и мутантные формы изолированного PWWP и этого же домена в полноразмерном ферменте. Обнаружена зависимость комплексообразования пептида с PWWP от расположения мутаций по отношению к карману, ответственному за связывание «хвоста» гистона, и влияние мутаций в PWWP на метилирование. Эти данные явятся основой для понимания механизма таргетирования фермента к хроматину в клетке при онкологии