維持細胞基因組完整性的新型DNA修復機制
日前,一項刊登在國際雜志Cell上的研究報告中,來自范德堡大學的科學家們通過研究鑒別出了保持基因組完整性的新型DNA修復機制。研究者表示,這種機制是由一種名為HMCES的蛋白質所開啟的,HMCES是此前研究者所鑒別出的200多種蛋白質家族的一種,這些蛋白質屬于特殊分子機器的一員,其能在細胞分裂時幫助DNA進行復制。其中有些蛋白質是用于與DNA復制相關的功能,而包括HMCES在內的一些蛋白質則并未發(fā)現(xiàn)該功能。
研究者Cortez說道,每一種有機體中都有HMCES樣的蛋白質,比如人類、細菌等;這項研究中我們剔除了細胞中的HMCES基因來尋找細胞復制中的問題,但研究者并未發(fā)現(xiàn)任何問題,即缺失HMCES的細胞依然能夠正常進行分裂和DNA復制;當研究者利用損傷的DNA來挑戰(zhàn)這些細胞時他們發(fā)現(xiàn),HMCES對于維持細胞健康至關重要。
研究者所使用的DNA損傷制劑能夠引發(fā)多種類型損傷,而這些損傷也能通過多種不相關的DNA修復通路來進行修復,在多種類型的DNA損傷劑中最常見的一種就是無堿基位點,目前研究人員并未發(fā)現(xiàn)單鏈DNA中修復無堿基位點的機制,本文研究中研究者發(fā)現(xiàn)HMCES或許就在其中扮演關鍵角色。HMCES能結合到無堿基位點并形成一種DNA-蛋白質交聯(lián)結構,這就能夠保護無堿基位點免于旁路聚合酶的不正確修復,缺失HMCES蛋白的細胞會積累DNA損傷,同時還會對誘發(fā)無堿基位點的DNA損傷制劑非常敏感,并且會增加細胞自身的遺傳不穩(wěn)定性。
目前研究者并不清楚這種對細胞有害的DNA-蛋白質交聯(lián)結構開啟DNA修復機制的原理,似乎這種蛋白質會讓糟糕的情況變得更糟,但有時候這種這種情況也會以某種方式被解決,因為研究者發(fā)現(xiàn)其能夠防止突變,目前研究人員正在深入解析這種DNA-蛋白質交聯(lián)結構以及闡明如何修復無堿基位點;HMCES形成DNA-蛋白質交聯(lián)結構的能力或許使其能夠成為一種潛在靶點,類似于形成交聯(lián)結構的拓撲異構酶等。
最后研究者表示,如果一種藥物能與細菌的HMCES蛋白相互作用,那么氣或許就能夠穩(wěn)定DNA-蛋白質交聯(lián)結構,并成為一種有用的抗生素。目前研究人員希望能夠深入研究這種修復機制并以其為靶點開發(fā)新型疾病療法。
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