Białko kodowane przez ten gen jest bardzo podobne do Saccharomyces cerevisiae Rad50, białka zaangażowanego w naprawę pęknięć dwuniciowych DNA . Białko to tworzy kompleks z MRE11 i NBS1 (znany również jako Xrs2 w drożdżach). Ten kompleks MRN (kompleks MRX u drożdży) wiąże się z uszkodzonymi końcami DNA i wykazuje liczne aktywności enzymatyczne, które są wymagane do naprawy pęknięć dwuniciowych poprzez niehomologiczne łączenie końców lub rekombinację homologiczną. Badania nokautu genów mysiego homologu Rad50 sugerują, że jest on niezbędny do wzrostu i żywotności komórek. Zgłoszono dwa alternatywnie składane warianty transkryptu Rad50, które kodują różne białka.
Struktura
Rad50 jest członkiem rodziny białek utrzymujących strukturę chromosomów (SMC). Podobnie jak inne białka SMC, Rad50 zawiera długą wewnętrzną domenę typu coiled-coil , która składa się z powrotem na siebie, łącząc N- i C-końce razem, tworząc globularną ABC ATPazę domena głowy. Rad50 może dimeryzować zarówno przez swoją domenę głowy, jak i przez motyw dimeryzacji wiążący cynk na przeciwległym końcu zwiniętej cewki, znanej jako „haczyk cynkowy”. Wyniki z mikroskopii sił atomowych sugerują, że w wolnych kompleksach Mre11-Rad50-Nbs1 haczyki cynkowe pojedynczego dimeru Rad50 łączą się, tworząc zamkniętą pętlę, podczas gdy haczyki cynkowe rozpadają się po związaniu DNA, przyjmując konformację, która jest uważana za umożliwiają wiązanie pękniętych końców DNA za pośrednictwem haka cynkowego.
Białko Rad50 badano głównie u eukariontów. Jednak ostatnie prace wykazały, że ortologi białka Rad50 są również konserwowane w zachowanych archeonach prokariotycznych , gdzie prawdopodobnie działają w homologicznej naprawie rekombinacyjnej. W hipertermofilnym archeonie Sulfolobus acidocaldarius białka Rad50 i Mre11 wchodzą w interakcje i wydają się odgrywać aktywną rolę w naprawie uszkodzeń DNA wprowadzonych przez promieniowanie gamma. Odkrycia te sugerują, że eukariotyczny Rad50 może pochodzić od pradawnego archaicznego białka Rad50, które pełniło rolę w homologicznej rekombinacyjnej naprawie uszkodzeń DNA.
Choroby
Niedobór RAD50 u ludzi jest zespołem autosomalnym recesywnym, który zgłaszano u pacjentów z małogłowiem i niskim wzrostem. Ich fenotyp kliniczny przypominał zespół Nijmegen Breakage Syndrome . Komórki od tych pacjentów wykazywały zwiększoną wrażliwość na promieniowanie z upośledzoną odpowiedzią na pęknięcia chromosomów.
Stracker TH, Theunissen JW, Morales M, Petrini JH (2005). „Kompleks Mre11 i metabolizm pęknięć chromosomów: znaczenie komunikowania się i trzymania rzeczy razem”. Naprawa DNA (Popr.) . 3 (8–9): 845–54. doi : 10.1016/j.dnarep.2004.03.014 . PMID 15279769 .
Gatei M, Young D, Cerosaletti KM i in. (2000). „Zależna od ATM fosforylacja nibryny w odpowiedzi na ekspozycję na promieniowanie”. Nat. Genet . 25 (1): 115–9. doi : 10.1038/75508 . PMID 10802669 . S2CID 23521589 .
