DNA修復(fù)機制的知識隨著新論文而發(fā)展
我們?nèi)祟愊矚g認(rèn)為我們的DNA在每個細(xì)胞的細(xì)胞核中得到很好的保護。但對于勤奮的遺傳密碼來說,這是艱難的生活。一系列正常的細(xì)胞活動可以破壞DNA,更不用說紫外線和電離輻射。壞消息是DNA雙鏈斷裂等損害不斷發(fā)生。但好消息是人體有所謂的損傷反應(yīng)蛋白來修復(fù)它。
現(xiàn)在,由于梅奧診所研究人員的新出版物,科學(xué)家們更多地了解這些損傷反應(yīng)蛋白質(zhì)及其如何發(fā)揮作用。
“這項基礎(chǔ)研究旨在了解DNA損傷反應(yīng)蛋白的工作原理,”梅奧診所生物化學(xué)家Georges Mer博士解釋道。“從長遠(yuǎn)來看,我們希望從這些研究中獲得的知識可以從治療的角度來看是有益的,特別是對于癌癥治療。”
雙鏈斷裂
某些類型的輻射,如伽馬射線和X射線,可導(dǎo)致兩條DNA鏈斷裂。如果它不可修復(fù),則損壞可能觸發(fā)細(xì)胞死亡。但是,Mer博士和研究小組研究了這些斷裂可以觸發(fā)化學(xué)信號以動員DNA修復(fù)蛋白的方式。
在細(xì)胞核內(nèi),DNA被包裹在稱為組蛋白的蛋白質(zhì)周圍。一組八個組蛋白和DNA被稱為核小體。當(dāng)發(fā)生DNA雙鏈斷裂時,組蛋白在不同位置進行化學(xué)修飾。作者研究了當(dāng)一種叫泛素的分子響應(yīng)DNA斷裂而附著在組蛋白上時發(fā)生的修飾。他們檢查了泛素在兩個位置上對H2A組蛋白的附著,當(dāng)呼叫消失時,損傷反應(yīng)蛋白如何附著在核小體上。
“通過推導(dǎo)出與泛素化核小體結(jié)合的[損傷反應(yīng)蛋白] RNF169的詳細(xì)三維結(jié)構(gòu),我們解釋了泛素識別中特異性的實現(xiàn),”Mer博士說。
擴展未來治療的知識
細(xì)胞中許多重要的調(diào)節(jié)相互作用依賴于泛素修飾蛋白的識別。像這樣的結(jié)構(gòu)研究有助于定義如何選擇性識別泛素,如上圖所示。
在這項發(fā)表于Molecular Cell的研究中,作者還報告說,當(dāng)RNF169(DNA損傷修復(fù)蛋白)與核小體結(jié)合時,它會阻止另一種DNA修復(fù)蛋白與核小體結(jié)合。另一種修復(fù)蛋白53BP1關(guān)閉了修復(fù)DNA雙鏈斷裂的替代途徑。作者指出,原則上可以利用抑制這種抑制劑來重新激活這種替代DNA雙鏈斷裂途徑,如果它在某些形式的乳腺癌和卵巢癌中有缺陷的話。
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