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Un’analisi strutturale delle proteine per la riparazione del DNA

Per mantenere l’integrità genomica, le cellule hanno sviluppato meccanismi complessi di superamento dei danni al DNA. Tale capacità comporta però la possibilità per le cellule di eludere il trattamento chemioterapico.
Un’analisi strutturale delle proteine per la riparazione del DNA
La chemioterapia (standard di riferimento per le cure oncologiche) si serve di farmaci che causano danni al DNA e, di conseguenza, morte cellulare. Per rettificare i danni al DNA e conservare l’integrità genomica, le cellule utilizzano però meccanismi come la riparazione per escissione dei nucleotidi. Durante questo processo, l’endonucleasi XPF/ERCC1 specifica secondo la struttura cliva le giunzioni di DNA da doppio filamento a singolo filamento, riparando quindi la reticolazione di DNA indotta dai farmaci a base di platino.

Dalle prove eseguite si deduce che la riduzione dell’attività XPF/ERCC1 potrebbe sensibilizzare le cellule carcinomatose ai farmaci chemioterapici, aumentandone l’efficienza. Tuttavia, si è dimostrato difficoltoso identificare inibitori di XPF/ERCC1 per la terapia oncologica. Per favorire lo sviluppo di tali agenti farmacologici, il progetto XPF-ERCC1 (Structural and kinetic studies of XPF/ERCC1-DNA complex for drug discovery), finanziato dall’UE, si è proposto di indagare sul meccanismo con cui XPF/ERCC1 riconosce e cliva bersagli di DNA.

I ricercatori si sono avvalsi di una combinazione di metodi strutturali e cinetici per studiare il riconoscimento dei substrati di DNA pertinenti da parte della proteina XPF/ERCC1. È stata adottata la metodologia di RMN per ottenere un modello strutturale del complesso XPF/ERCC1-DNA a livello atomico; al contempo, le misurazioni cinetiche hanno consentito agli scienziati di tracciare i tassi di legame/dissociazione. Un eterodimero minimale della proteina a lunghezza intera che clivava tutte le strutture di DNA è stato espresso e purificato con esito positivo ai fini degli studi cristallografici ed enzimatici.

Successivamente, la proteina XPF/ERCC1 minimale è stata sottoposta a condizioni ottimizzate in uno screening ad alta intensità di elaborazione relativo a inibitori di attività di nucleasi. Sono state identificate e sottoposte a ulteriori indagini varie guide promettenti. I ricercatori hanno scoperto che l’affinità della proteina XPF/ERCC1 per substrati differenti non diverge in modo significativo, ma essi incidono sulla stabilità del complesso.

In generale, il progetto ha compiuto progressi notevoli riguardanti la solubilità e l’aggregazione della proteina XPF/ERCC1, la caratterizzazione dell’affinità a diversi substrati di DNA e la stabilità dei complessi proteina-DNA pertinenti. Tali informazioni spianeranno la strada a futuri studi tendenti a descrivere la correlazione tra legame di DNA E attività enzimatiche della proteina XPF/ERCC1.

Informazioni correlate

Argomenti

Life Sciences

Keywords

Danno al DNA, chemioterapia, riparazione con escissione di nucleotidi, XPF/ERCC1, inibitore
Numero di registrazione: 198794 / Ultimo aggiornamento: 2017-06-08