DNA修复机制的知识随着新论文而发展
我们人类喜欢认为我们的DNA在每个细胞的细胞核中得到很好的保护。但对于勤奋的遗传密码来说,这是艰难的生活。一系列正常的细胞活动可以破坏DNA,更不用说紫外线和电离辐射。坏消息是DNA双链断裂等损害不断发生。但好消息是人体有所谓的损伤反应蛋白来修复它。
现在,由于梅奥诊所研究人员的新出版物,科学家们更多地了解这些损伤反应蛋白质及其如何发挥作用。
“这项基础研究旨在了解DNA损伤反应蛋白的工作原理,”梅奥诊所生物化学家Georges Mer博士解释道。“从长远来看,我们希望从这些研究中获得的知识可以从治疗的角度来看是有益的,特别是对于癌症治疗。”
双链断裂
某些类型的辐射,如伽马射线和X射线,可导致两条DNA链断裂。如果它不可修复,则损坏可能触发细胞死亡。但是,Mer博士和研究小组研究了这些断裂可以触发化学信号以动员DNA修复蛋白的方式。
在细胞核内,DNA被包裹在称为组蛋白的蛋白质周围。一组八个组蛋白和DNA被称为核小体。当发生DNA双链断裂时,组蛋白在不同位置进行化学修饰。作者研究了当一种叫泛素的分子响应DNA断裂而附着在组蛋白上时发生的修饰。他们检查了泛素在两个位置上对H2A组蛋白的附着,当呼叫消失时,损伤反应蛋白如何附着在核小体上。
“通过推导出与泛素化核小体结合的[损伤反应蛋白] RNF169的详细三维结构,我们解释了泛素识别中特异性的实现,”Mer博士说。
扩展未来治疗的知识
细胞中许多重要的调节相互作用依赖于泛素修饰蛋白的识别。像这样的结构研究有助于定义如何选择性识别泛素,如上图所示。
在这项发表于Molecular Cell的研究中,作者还报告说,当RNF169(DNA损伤修复蛋白)与核小体结合时,它会阻止另一种DNA修复蛋白与核小体结合。另一种修复蛋白53BP1关闭了修复DNA双链断裂的替代途径。作者指出,原则上可以利用抑制这种抑制剂来重新激活这种替代DNA双链断裂途径,如果它在某些形式的乳腺癌和卵巢癌中有缺陷的话。
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