Details

Белок RAD51 является ключевым для восстановления двунитевых разрывов ДНК. Несмотря на его значимость, RAD51 остается малоизученным, в связи с чем, целью данной работы было исследование конформационной подвижности нуклеопротеиновых филаментов, формируемых рекомбиназой RAD51 человека. Исследование рекомбиназы RAD51 проводилось в составе филамента на одноцепочечной и двухцепочечной ДНК при помощи метода оптического захвата в комбинации с пятиканальной микрофлюидной системой, позволяющей создавать ламинарные потоки с различными средами. Полученные результаты показали различия в конформационных переходах между филаментом RAD51 на одноцепочечной и двухцепочечной ДНК, инициированных сменой сред с различным содержанием нуклеотидного кофактора (АТФ, АДФ, среда без нуклеотидного кофактора). Была установлена обратимость конформационных переходов для одноцепочечной и двухцепочечной ДНК и оценена их динамика. Результаты данной работы проясняют фундаментальные механизмы гомологичной репарации и могут быть применены при разработке таргетных противоопухолевых препаратов, модулирующих активность RAD51.

The RAD51 protein is key to the repair of DNA double-strand breaks. Despite its significance, RAD51 remains poorly understood. Therefore, the aim of this work was to study the conformational mobility of nucleoprotein filaments formed by human recombinase RAD51. The study of RAD51 was performed within filaments on single-stranded and double-stranded DNA using optical tweezers combined with a five-channel microfluidic system that allows the creation of laminar flows with different buffer conditions. The obtained results revealed differences in conformational transitions between RAD51 filaments on single-stranded and double-stranded DNA, induced by changing the nucleotide cofactor environment (ATP, ADP, or cofactor-free buffer). The reversibility of conformational transitions was established for both single-stranded and double-stranded DNA, and their dynamics were estimated. The results of this work clarify the fundamental mechanisms of homologous recombination and can be applied in the development of targeted anticancer drugs that modulate RAD51 activity.