Антиоксидантные ферменты приходят на помощь при повреждении ДНК

Клеточное ядро – органелла, которая исторически считалась метаболически инертной. Новое исследование разрушило этот стереотип.

Сотрудники Центра геномной регуляции (CRG) в Барселоне и Медицинского университета Вены выяснили, что в кризисном состоянии (например, при повреждении ДНК) ядро защищает себя, «одалживая» антиоксидантные ферменты из цитоплазмы.

Исследователи индуцировали повреждение ДНК в клеточных линиях человека с помощью этопозида – цитотоксического противоракового препарата, и в ответ на повреждение ДНК клеточные ферменты начали перемещаться из митохондрий в ядро.

Следовательно, антиоксидантные ферменты, используемые клеткой для борьбы с активными формами кислорода, перемещаются в ядро и предотвращают повреждение ДНК.

Также в процессе исследования выяснилось, что один из таких энзимов, PRDX1, также помогает восстанавливать повреждения, регулируя доступность аспартата, необходимого для синтеза новых нуклеотидов, «ремонтирующих» ДНК. Таким образом клетки приобретают устойчивость к этопозиду.

«В отсутствие PRDX1 клетки накапливают стресс репликации и повреждения ДНК, что приводит к дефектам пролиферации, которые усугубляются в присутствии этопозида», — объяснили авторы.

Их работа показывает, что ядро метаболически активно, и объясняет, почему раковые клетки становятся устойчивыми к химиотерапии, которая направлена на повреждение ДНК.

Авторы работы также предполагают, что сочетание этопозида с ингибиторами процессов синтеза нуклеотидов может усиливать действие противоопухолевого препарата через предотвращение восстановления повреждений ДНК.