Пресс-центр / новости / Наука /

Открыт новый белок, закодированный в гене митохондриальной ДНК полимеразы POLG

Сотрудниками Лаборатории биоинформационных методов комбинаторной химии и биологии и Лаборатории высокопроизводительного скрининга биологических объектов совместно с коллегами из МГУ им. М.В. Ломоносова и Университетского Колледжа Корк (Ирландия) открыт новый белок POLGARF, который закодирован в альтернативной рамке считывания мРНК митохондриальной ДНК полимеразы POLG. Работа опубликована в журнале PNAS.

Григоров А.С.

Loughran G, Zhdanov AV, Mikhaylova MS, Rozov FN, Datskevich PN, Kovalchuk SI, Serebryakova MV, Kiniry SJ, Michel AM, OConnor PBF, Papkovsky DB, Atkins JF, Baranov PV, Shatsky IN & Andreev DE

Митохондриальная ДНК полимераза отвечает за репликацию ДНК в митохондрии и состоит из двух субъединиц. Каталитическая субъединица полимеразы закодирована в гене POLG, для которого описано большое количество мутаций (на данный момент известно более 200 различных мутаций), приводящих к развитию крайне тяжелых и неизлечимых наследственных заболеваний. Считается, что мутации в POLG приводят к накоплению ошибок в митохондриальной ДНК, которые в итоге становятся несовместимы с жизнью. Андреев и его коллеги обнаружили, что в мРНК POLG имеется альтернативный сайт инициации трансляции – эффективный CUG кодон, который приводит к трансляции альтернативной открытой рамки считывания, перекрывающейся с рамкой полимеразы. Примечательно то, что эта открытая рамка считывания очень велика (у человека составляет 260 триплетов) и абсолютно консервативна среди плацентарных млекопитающих с расшифрованными геномами. Белок, закодированный в этой рамке, получил название POLGARF (POLG Alternative Reading Frame). Было показано, что белок накапливается в ядрышке, но при определенных митогенных воздействиях на клетку он разрезается и секретируется из клетки. Также было сделано предположение, что вставка транспозона семейства MIR, произошедшая на начальном этапе эволюции плацентных млекопитающих (100-200 миллионов лет назад), привела к спонтанной трансляции этого участка и последующей эволюции ее белок-кодирующей функции.

Рисунок 1. Данные рибосомного профилирования (Riboseq) показывают, что трансляция мРНК POLG осуществляется и в рамке считывания 0 (синий цвет, митохондриальная ДНК полимераза POLG), и в рамке считывания -1 (зеленый цвет, новый белок POLGARF)

25 сентября 2020 года