Введение
Протеин млекопитающих, обнаруженный в Homo sapiens Пролиферативный клеточный ядерный антиген (PCNA) - это клетка ДНК, которая действует как фактор процессивности для ДНК-полимеразы δ в эукариотических клетках и необходим для репликации. PCNA является гомотримером и достигает своей процессивности, окружая ДНК, где она действует как эшафот для привлечения белков, участвующих в репликации ДНК, восстановлении ДНК, ремоделировании хроматина и эпигенетике. Многие белки взаимодействуют с PCNA через два известных мотива взаимодействия PCNA: коробку взаимодействующих пептидов PCNA (PIP) и гомолог AlkB 2 - взаимодействующий мотив PCNA (APIM). Белки, связывающиеся с PCNA через коробку PIP, в основном участвуют в репликации ДНК, тогда как белки, связывающиеся с PCNA через APIM, в основном важны в контексте генотоксического стресса.
Proliferating cell nuclear antigen (PCNA) is a DNA clamp that acts as a processivity factor for DNA polymerase δ in eukaryotic cells and is essential for replication. PCNA is a homotrimer and achieves its processivity by encircling the DNA, where it acts as a scaffold to recruit proteins involved in DNA replication, DNA repair, chromatin remodeling and epigenetics. Many proteins interact with PCNA via the two known PCNA interacting motifs PCNA interacting peptide (PIP) box and AlkB homologue 2 PCNA interacting motif (APIM). Proteins binding to PCNA via the PIP box are mainly involved in DNA replication whereas proteins binding to PCNA via APIM are mainly important in the context of genotoxic stress.
Функция
Белок, кодируемый этим геном, находится в ядре и является кофактором ДНК-полимеразы дельта. Кодируемый белок действует как гомотример и помогает увеличить процессивность синтеза ведущих нитей во время репликации ДНК. В ответ на повреждение ДНК этот белок является убиквитинированным и участвует в пути восстановления ДНК, зависящем от RAD6. Для этого гена были обнаружены два варианта транскрипта, кодирующих один и тот же белок. Псевдогены этого гена были описаны на хромосоме 4 и на хромосоме X. PCNA также встречается в археях, как фактор процессивности polD, единственной многофункциональной ДНК-полимеразы в этой области жизни.
Экспрессия в ядре во время синтеза ДНК
PCNA первоначально идентифицировался как антиген, который экспрессируется в ядрах клеток во время фазы синтеза ДНК клеточного цикла. Часть белка была секвенирована, и эта последовательность была использована для изоляции клона с ДНК. PCNA помогает удерживать ДНК-полимеразу дельта (Pol δ) в ДНК. PCNA прикрепляется к ДНК посредством действия репликационного фактора C (RFC), который является гетеропентамерическим членом класса ААА+ АТФаз. Экспрессия PCNA контролируется транскрипционным фактором E2F, содержащим комплексы.
Применение
Антитела против пролиферации клеточного ядерного антигена (PCNA) или моноклонального антитела, называемого Ki 67, могут использоваться для классификации различных новообразований, например астроцитомы. Они могут быть диагностической и прогнозной ценностью. Образ ядерного распределения PCNA (посредством маркировки антитела) может быть использован для различения ранней, средней и поздней S-фазы клеточного цикла. Однако важное ограничение антител заключается в том, что клетки должны быть закреплены, что приводит к потенциальным артефактам. С другой стороны, изучение динамики репликации и восстановления в живых клетках может быть сделано путем введения трансляционных слияний PCNA. Для устранения необходимости трансфекции и обхода проблемы трудно трансфицируемых и/или недолговечных клеток можно использовать клеточные проницаемые маркеры репликации и/или восстановления. Эти пептиды имеют то преимущество, что они могут использоваться in situ в живой ткани и даже различать клетки, подвергающиеся репликации, от клеток, подвергающихся ремонту. caPCNA, посттрансляционно модифицированная изоформа PCNA, распространенная в раковых клетках, является потенциальной терапевтической мишенью в лечении рака. В 2023 году Национальный медицинский центр города Надежды опубликовал доклинические исследования по целевой химиотерапии с использованием AOH1996, которая, по-видимому, подавляет рост опухоли без видимых побочных эффектов.