Бактериальные белки Dps — ДНК-связывающие белки из голодных клеток (DNA-binding proteins from starved cells) — являются важной составляющей бактериальной защитной системы. Чтобы оградить геном от вредных воздействий, бактерии связывают свою ДНК с белком Dps, образуя высокоупорядоченную и стабильную кристаллическую структуру, внутри которой ДНК конденсируется, защищаясь от окисления, УФ- и гамма-излучения, теплового стресса и прочих неблагоприятных воздействий. Несмотря на то, что сокристаллы ДНК с белком Dps были обнаружены более 20 лет назад, и с тех пор интенсивно изучались, упаковка прокариотической ДНК в белковом комплексе оставалась неизвестной.
«Целью нашего исследования было получить доказательства пространственной организации сокристалла ДНК-Dps с помощью основанного на атомно-силовой микроскопии количественного анализа изгибов и конденсации молекулы ДНК при её связывании с белками Dps», — рассказал один из авторов статьи, старший научный сотрудник лаборатории биоэлектрохимии Дубровин Евгений Владимирович.
Исследования, проведенные методом атомно-силовой микроскопии в лаборатории биоэлектрохимии, показали, что ДНК не оборачивается вокруг молекулы белка Dps при образовании комплекса, как это делают белки-гистоны в эукариотических клетках, а контактирует с поверхностью белковой молекулы, располагаясь вдоль рядов упорядоченных молекул Dps в кристаллической структуре.
«Полученные результаты вносят вклад в понимание компактизации ДНК при связывании с Dps и проливают свет на организацию ДНК в сокристаллах ДНК-Dps», — добавил Евгений Дубровин.
По словам заведующего лабораторией Батищева Олега Вячеславовича, помимо своего фундаментального значения, полученные результаты могут учитываться при разработке антибактериальных препаратов, воздействующих на ДНК бактерий.
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (проект № AAAA-A20-120101090002-4) и Российского научного фонда (проект № 18-74-10071).
По материалам: Dubrovin E.V., Dadinova L.A., Petoukhov M.V., и др. Spatial organization of Dps and DNA–Dps complexes. Journal of Molecular Biology (2021), 433,166930. DOI: 10.1016/j.jmb.2021.166930