2016年09月10日訊 最近,來自英國蘇塞克斯大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種酶,稱為PARP3,有助于促進(jìn)DNA修復(fù)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《Nature Communications》雜志。
在身體中,突變可能是由不正確修復(fù)的DNA損傷引起,從而導(dǎo)致疾病,包括癌癥和神經(jīng)退行性疾病。這項新的研究是由MRC和英國癌癥研究基金資助,由蘇塞克斯大學(xué)基因組損傷和穩(wěn)定中心的Keith Caldecott教授和Laurence Pearl教授帶領(lǐng)完成,確定了PARP3酶--簡稱多聚(ADP-核糖)聚合酶3,可識別和用信號通知存在斷裂的DNA鏈。
有研究表明,PARP3酶參與DNA的修復(fù)過程,并有助于保持遺傳代碼的完整性,但直到現(xiàn)在,由這種酶引發(fā)的精確的DNA修復(fù)激活機(jī)制,還不清楚。
運用多學(xué)科的專業(yè)知識,蘇塞克斯大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)確定了參與激活DNA修復(fù)過程的具體步驟。當(dāng)PARP3酶定位于DNA損傷的一個特定位點時,它用一個分子信號來表示受損的DNA。
這個信號是通過化學(xué)變化產(chǎn)生的,涉及向DNA中添加一個稱為“ADP核糖”的分子。DNA被包裝在一個稱為“染色質(zhì)”的復(fù)合體中,其中含有蛋白質(zhì);該研究小組發(fā)現(xiàn),PARP3酶將“ADP-核糖”分子添加到這些蛋白中的一個--組蛋白H2B。
通過標(biāo)記出精確的損傷部位,專門的DNA修復(fù)酶將介入以修復(fù)損傷,從而保護(hù)細(xì)胞免受潛危險的DNA斷裂。
研究人員認(rèn)為,這是了解“DNA斷裂如何被檢測、用信號表示、并得以修復(fù)”的一個重要步驟,在未來這可能使得科學(xué)家能夠開發(fā)出某種藥物,更好地靶定某些癌癥。
PARP3是一個酶超家族,可通過PARP抑制劑藥物(一類新的藥物,用于治療遺傳性癌癥,包括卵巢癌和乳腺癌)而被靶定。PARP3酶如何激活DNA修復(fù)的這一見解,也將有助于提高PARP抑制劑藥物的認(rèn)識和靶定。
這項研究已經(jīng)進(jìn)行了四年多,還涉及倫敦帝國大學(xué)Steve Matthews研究組的核磁共振知識,蘇塞克斯大學(xué)Steve Sweet實驗室的蛋白質(zhì)組學(xué)知識,以及樸茨茅斯大學(xué)Alan Thorne博士實驗室的染色質(zhì)生物學(xué)知識。
這項研究的負(fù)責(zé)人Keith Caldecott教授說:“該項成果強(qiáng)調(diào)了多學(xué)科合作的價值,將分子和細(xì)胞生物學(xué)與生物化學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)結(jié)合起來。由于攜手合作,我們能夠確定PARP3是如何識別和標(biāo)志出斷裂DNA的存在。這對于我們了解細(xì)胞如何保護(hù)自己免受潛在危險的DNA斷裂,將是非常重要的。這也將有助于我們更深入地理解一類新的PARP抑制劑類抗癌藥物的作用機(jī)制?!?/p>
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