ИСТИНА

Метилирование ДНК, осуществляемое ДНК-метилтрансферазами (МТазами), играет важную роль в контроле экспрессии генов и правильном развитии клеток эукариот. При образовании и прогрессии злокачественных опухолей наблюдаются изменения как в рисунке метилирования ДНК, так и в генах МТаз. МТаза DNMT3A человека, ответственная за de novo метилирование ДНК, является одним из ферментов, в котором часто происходят мутации уже на ранних стадиях онкологических заболеваний. DNMT3A активно мутирует при развитии гематологических заболеваний, в особенности, острой миелоидной лейкемии (ОМЛ) – мутации встречаются у 25% пациентов, и более половины из них приходятся на каталитический домен фермента. Самой распространённой и изученной мутантной формой DNMT3A является R882H, для которой установлен молекулярный механизм, лежащий в основе наблюдаемого 80%-го снижения активности DNMT3A. Другие, менее распространенные, однако многочисленные мутации в каталитическом домене DNMT3A, исследованы недостаточно. Целью работы стал анализ возможных последствий еще не изученных экспериментально точечных мутаций на функционирование DNMT3A. Мы провели поиск таких мутаций в DNMT3A при ОМЛ (7521 пациент) по данным баз CBioPortal и The Cancer Genome Atlas и отобрали 14 мутаций в каталитическом домене DNMT3A. Проведен их анализ по нескольким параметрам: количеству пациентов, аллельной частоте и расположению в первичной структуре DNMT3a с учетом десяти консервативных аминокислотных мотивов, необходимых для катализа реакции метилирования. Также анализировали расположение мутировавших остатков в третичной структуре DNMT3A (PDB: 5YX2) с учетом расположения относительно значимых для функционирования DNMT3A областей. Кроме того, мутации были рассмотрены с помощью алгоритмов PolyPhen 2 и MutationAssess, позволяющих оценить действие мутации с точки зрения физико-химической природы аминокислотных остатков и гомологии с другими МТазами. Были выявлены несколько потенциально «опасных» мутаций (Y735C, D781G, K829R, V636M, F909C) – наличие которых вероятнее всего приведет к значительному снижению активности DNMT3A и нарушению различных этапов реакции метилирования. Эти данные совместно с изученными ранее экспериментально мутациями [1-3] позволили создать общее представление о роли редких «не-аргининовых» мутаций, ассоциированных с ОМЛ, в функционировании DNMT3A. 1. Khrabrova, D.A., et al. (2020) Functional Analysis of DNMT3A DNA Methyltransferase Mutations Reported in Patients with Acute Myeloid Leukemia, Biomolecules, 10, 8–25. 2. Zhang, Z.M., et al. (2018) Structural basis for DNMT3A-mediated de novo DNA methylation, Nature. 554, 387-391. 3. Sandoval, J.E., et al. (2019) Mutations in the DNMT3A DNA methyltransferase in AML patients cause both loss and gain of function and differential regulation by protein partners, J. Biol. Chem., 294, 4898-4910. Поддержано грантом РФФИ 19-04-00533.