Больше, чем просто пассивный кирпич в стене: нуклеосома облегчает активность ДНК-полимеразы β в линкерной ДНК и её ПАРP-зависимую регуляцию в выборе пути BER

ДНК-полимераза β (Polβ) является ключевым участником репарации оснований (base excision repair, BER), осуществляя синтез при заполнении разрывов на повреждённой ДНК. Несмотря на то что нуклеосомные ядра (nucleosome core particles, NCP) известны как препятствие для активности ферментов BER, регулирование этого процесса в линкерной ДНК, прилегающей к нуклеосомам, остаётся неясным. В работе показано неожиданное стимулирующее влияние соседней NCP на Polβ-катализируемый синтез при заполнении разрывов и синтез со смещением цепи в линкерной ДНК. Существенно, что нуклеосомальный контекст усиливает регуляторную модуляцию активности Polβ со стороны PARP1, PARP2 и FEN1. В то время как линкерный гистон H1 ограничивает синтез со смещением цепи на входе/выходе нуклеосомы, PARP1 и PARP2 модулируют функцию Polβ посредством конкурентного связывания с промежутками или надрезами в ДНК и через поли(АДФ-рибозилирование) (PARylation). Одновременно связывание PARP по-разному регулирует выбор субпути BER, а PARylation ослабляет ингибирующее действие H1. Эти результаты раскрывают многоуровневую систему регуляции, в которой нуклеосома выступает динамичной платформой, координирующей активность Polβ и её взаимодействие с факторами, ассоциированными с хроматином, влияя на баланс между короткопатчевым и длиннопатчевым BER. Исследование продвигает понимание хроматиномедиируемого контроля синтеза при BER и функциональной специализации PARP1 и PARP2 в поддержании стабильности генома.