Белок Elys правильно уложил хромосомы в ядре клетки

Биологи из Сколковского института науки и технологий (Москва) с коллегами выяснили, что, помимо ламинов, прикрепление хромосом к ядерной оболочке обеспечивает еще один белок — Elys. Ранее было известно только то, что он находится в мембране ядра и участвует в транспорте различных соединений (в частности РНК и белков) между ядром и остальной клеткой. Однако некоторые исследования указывали на то, что Elys способен связываться с хромосомами. Это позволило ученым предположить, что Elys может, как и ламины, связывать ДНК с ядерной оболочкой, а значит, участвовать в укладке генетического материала. Авторы исследовали функции белка Elys в клетках плодовой мушки Drosophila melanogaster. Ученые искусственно «выключили» в клетках слюнных желез дрозофил ген, отвечающий за синтез белка Elys. В результате получились клетки, в которых этот белок отсутствовал. Далее исследователи сравнили упаковку хромосом в ядрах таких клеток с клетками, в которых Elys полноценно работал.

Оказалось, что в отсутствие белка Elys хромосомы, в норме связанные с ядерной оболочкой, «отходят» от нее и ложатся ближе к центру ядра. Это подтверждает предположение о том, что Elys связывает ДНК с мембраной. Подобно участкам хромосом, которые связываются с ламинами, ДНК, удерживаемая белком Elys вблизи ядерной оболочки, была неактивна. Таким образом, Elys помогает разместить «молчащие» гены подальше от центра ядра.

Однако анализ показал, что белок Elys находится не только в ядерной оболочке, но встречается и в центральных частях ядра. В этом случае он, напротив, связывается с активными участками ДНК. Возможно, здесь Elys выполняет еще одну функцию — помогает хромосоме принять «развернутую» форму, наиболее благоприятную для активного считывания генов.

«В этой работе мы показали, что белок Elys выступает важным игроком в процессе организации хромосом в ядре, роль которого ранее была плохо изучена. Поскольку нарушения в работе ламинов приводят к серьезным, пока неизлечимым заболеваниям, связанным с ускоренным старением, по аналогии можно предположить, что и Elys может быть ассоциирован с не менее тяжелыми болезнями. Эту связь нам еще предстоит установить в дальнейших работах», — рассказывает участник проектов, поддержанных грантами РНФ, Екатерина Храмеева, доктор биологических наук, доцент Центра молекулярной и клеточной биологии Сколковского института науки и технологий.