Сборник содержит материалы научной мультиконференции «Биотех- нология медицине будущего»

Роль поли(АДФ-рибозо)-полимераз в стабильности генома,
канцерогенезе и старении
Лаврик О.И.
1,2
1
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН,
Новосибирск, Россия 
2
Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Поли(ADP-рибозил)ирование белков, катализируемое PARP1, является важнейшим 
процессом у высших эукариот, регулирующим ремоделирование хроматина, репарацию, 
репликацию и транскрипцию ДНК. При взаимодействии с поврежденной ДНК PARP1 
катализирует синтез разветвленного полимера – поли(ADP-рибозы) (PAR). PAR может 
быть присоединен к акцепторным аминокислотным остаткам ядерных белков или 
самому PARP1. Этот процесс приводит к реорганизации хроматина и функциональных 
белковых комплексов, участвующих в эксцизионной репарации оснований (BER) 
или нуклеотидов (NER) [1]. Механизмы репарации ДНК относятся к числу основных 
стратегий, обеспечивающих сохранение целостности генома в процессе жизнедеятель-
ности клетки. Геномная нестабильность ассоциирована со старением и с рядом патофи-
зиологических состояний, например, онкогенезом. В докладе будут представлены 
результаты исследования роли поли(ADP-рибозил)ирования в регуляции BER и NER
и поиска новых мишеней PAR-илирования, катализируемого PARP1 и PARP2. 
Установлена ключевая роль PARP1 и поли(ADP- рибозы) неструктурированных 
РНК-связывающих белков FUS и YB-1 в образовании специфических структур, концен-
трирующих поврежденную ДНК и белки репарации, что обеспечивает эффективность 
процессов репарации ДНК в структуре хроматина [2,3]. Исследованы активности BER, 
NER и PARP1 в клетках долгоживущего организма – голого землекопа (Heterocephalus 
glaber, H. glaber) в сравнении с клетками мыши. PARP1 и PARP2 регулируют процессы 
BER и NER. Уровень синтеза поли(ADP-рибозы) выше в клетках H. glaber по сравнению 
с клетками мыши, также как и экстракты клеток H. glaber имеют более высокий уровень 
экспрессии и активности PARP1, что может свидетельствовать в пользу вклада PARP1
в механизмы старения [4]. Центральная роль PARP1 в регуляции путей репарации ДНК 
у высших организмов делает этот белок перспективной мишенью для развития ингиби-
торов процессов репарации ДНК в качестве потенциальных противоопухолевых 
препаратов и при лечении нейродегенеративных заболеваний.
1. Alemasova E.E., Lavrik O.I. poly(ADp-ribosyl)ation by pARp1: reaction mechanism and 
regulatory proteins. Nucleic Acids Res., 2019.
2. Alemasova E.E., Naumenko K.N., Kurgina T.A., Anarbaev R.O., Lavrik O.I. The multi-
functional protein YB-1 potentiates pARp1 activity and decreases the efficiency of pARp1 
inhibitors. Oncotarget. 2018, 9, 23349-23365.
3. Singatulina A., et al. pARp-1 Activation Directs FUS to DNA Damage Sites to Form pARG-
Reversible Compartments Enriched in Damaged DNA. Cell Rep., 2019, 27, 1809-1821.
4. Evdokimov A., et al. Naked mole rat cells display more efficient excision repair than mouse 
cells. Aging. 2018, 10, 1454-1473.
Работа поддержана грантом РНФ (19-14-00107).

---

Всероссийская мультиконференция с международным участием «Биотехнология – медицине будущего»
29 июня - 2 июля 2019 г., г. Новосибирск, Россия
127