As proteínas são grandes biomoléculas e macromoléculas que compreendem uma ou mais longas cadeias de resíduos de aminoácidos. Mas você sabia que a PARP-1, um tipo de proteína, repara constantemente nosso DNA danificado?
A PARP-1 é uma proteína encontrada em nossas células que repara constantemente o DNA danificado. No entanto, não pode reparar o DNA nos neurônios enquanto estamos acordados. Como resultado, ele se acumula até adormecermos. De acordo com uma nova pesquisa, o acúmulo de PARP-1 nos faz dormir
O que é a proteína PARP-1 e onde ocorre a maior parte de sua atividade?
A PARP-1, também conhecida como NAD+ ADP-ribosiltransferase 1 ou poli ADP-ribose sintase 1, é uma enzima codificada pelo gene PARP1 em humanos. É a mais abundante da família de enzimas PARP, sendo responsável por 90% do NAD+ utilizado pela família.
A PARP-1 é encontrada no lugar da histona H1 em genes ativos. Ele é encontrado no núcleo da célula e pode detectar e responder a alterações metabólicas e químicas em nível celular imediatamente. (Fonte: Royal Society of Chemistry)
Como a proteína PARP-1 melhora o reparo do DNA nos neurônios promovendo o sono?
As características dos condutores do sono e os mecanismos pelos quais o sono alivia a pressão da homeostase celular são desconhecidos. Os níveis de dano ao DNA em moscas, peixes-zebra, camundongos e humanos aumentam durante a vigília e diminuem durante o sono. Mostramos que 6 horas de sono consolidado são suficientes para reduzir os danos ao DNA no pálio dorsal do peixe-zebra.
O sono e o reparo do DNA foram desencadeados pela indução de danos no DNA por atividade neuronal e mutagênicos. As proteínas de resposta a danos no DNA (DDR) Rad52 e Ku80 aumentaram durante o sono, e a dinâmica cromossômica aumentou a atividade de Rad52.
Após a privação do sono, a atividade do iniciador de DDR PARP-1 aumentou. PARP-1 promoveu o sono em larvas de zebrafish e camundongos adultos. Sua inibição reduziu a dinâmica e o reparo cromossômico dependente do sono.
Esses achados mostram que o dano ao DNA é um condutor homeostático do sono e que as vias PARP-1 podem detectar essa pressão celular e facilitar o sono e a atividade de reparo. (Fonte: X-MOL)
Como o DNA PARP-1 detecta danos e repara células?
Ao formar a modificação pós-traducional poli ADP-ribose, PARP-1 afeta a transcrição gênica, sinalização de morte celular e reparo de DNA ADP-ribose. A PARP-1 está rapidamente associada a danos no DNA durante a resposta fisiológica ao estresse genotóxico, resultando em uma estimulação poderosa da síntese de poli ADP-ribose sobre um baixo nível basal de atividade de PARP-1.
Compreender a função biológica do PARP-1 depende do dano ao DNA. Ainda assim, os insights estruturais sobre os mecanismos por trás dessa forma de regulação permaneceram indefinidos, em parte por causa da arquitetura extremamente modular de seis domínios do PARP-1. O PARP-1 usa dedos de zinco exclusivos para detectar quebras de DNA por meio de interações independentes de sequência com bases de nucleotídeos expostas, uma característica típica de estruturas de DNA danificadas e aberrantes, de acordo com investigações estruturais recentes.
Com base em uma estrutura cristalina dos domínios críticos de PARP-1 em associação com uma quebra de fita de DNA, o método de conectar a detecção de danos no DNA à produção aprimorada de poli ADP-ribose foi revelado. Os muitos domínios da PARP-1 colidem com o DNA danificado, gerando uma rede de interações interdomínios que causam alterações desestabilizadoras no domínio catalítico, resultando em aumento da síntese de poli ADP-ribose. (Fonte: National Library of Medicine)