Pesquisadores da Universidade de Würzburg, liderados por Caroline Kisker em cooperação com Claudia Höbartner, descobriram como a proteína XPD detecta danos graves no DNA e controla seu reparo.
A proteína XPD é um componente central da “equipe de reparo de DNA” do nosso corpo, conhecida como reparo por excisão de nucleotídeos (NER). Como um cão farejador, o NER detecta áreas marcadas de danos, rastreia o DNA danificado e recruta outras proteínas de reparo para cortar e substituir as seções defeituosas. Em pessoas saudáveis, por exemplo, o XPD previne o desenvolvimento de câncer de pele ao detectar e reparar o DNA danificado pelos raios UV.
Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Würzburg (JMU) descobriu agora pela primeira vez exatamente como a proteína XPD é capaz de detectar e verificar a presença de danos no DNA. A equipe foi liderada pela bioquímica Caroline Kisker, Presidente de Biologia Estrutural do Centro Rudolf Virchow em Würzburg, em colaboração com a química Claudia Höbartner do Departamento de Química Orgânica.
Estudo de danos graves ao DNA
A equipe de Würzburg se concentrou em como a proteína XPD funciona na reticulação entre cadeias – uma das formas mais graves de danos ao DNA conhecidas. É causada, por exemplo, por toxinas ambientais e produtos químicos industriais. “A reticulação entre cadeias faz com que o DNA seja copiado e lido incorretamente durante a divisão celular”, explica Caroline Kisker. “Isso leva a danos genéticos que podem desencadear o câncer.”
Em seu estudo, os cientistas usaram microscopia crioeletrônica para analisar como o XPD desenrola a dupla hélice do DNA para revelar os locais defeituosos da ligação cruzada entre cadeias, e criaram um modelo de como o dano é detectado e removido. “As conclusões do nosso trabalho fornecem a base para novas abordagens ao tratamento de vários tipos de cancro”, afirma Jochen Kuper, funcionário da equipa de Kisker. “Ao enfraquecer especificamente os mecanismos de reparação como o NER nas células cancerígenas, poderíamos aumentar significativamente a eficácia dos medicamentos”.
Em estudos futuros, a equipe de pesquisa planeja investigar como o XPD detecta vários outros tipos de danos no DNA.
Centro Rudolf Virchow em Würzburg
O Centro Rudolf Virchow (RVZ) de Imagem Integrativa e Translacional é um centro de pesquisa interdisciplinar com foco na visualização de processos elementares da vida – da escala subnano à macro. Como instituição central da Universidade de Würzburg, o Centro abriga atualmente 13 grupos de pesquisa translacional e cerca de 100 pesquisadores que investigam as causas moleculares da saúde e da doença.
Sobre o estudo
Jochen Kuper, Tamsanqa Hove, Sarah Maidl, Hermann Neitz, Florian Sauer, Maximilian Kempf, Till Schroeder, Elke Greiter, Claudia Höbartner e Caroline Kisker. ,,XPD paralisado em DNA reticulado fornece informações sobre a verificação de danos”. Nature Structural and Molecular Biology. DOI: 10.1038/s41594’024 -01323-5