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加速DNA修復(fù)的“超級(jí)酶”

佚名 2024-06-03 02:46:57

2016年09月10日訊 最近

,來自英國(guó)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(xiàng)新的研究是由MRC和英國(guó)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(jiǎn)稱多聚(ADP-核糖)聚合酶3,可識(shí)別和用信號(hào)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(yùn)用多學(xué)科的專業(yè)知識(shí)

,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(gè)特定位點(diǎn)時(shí)
,它用一個(gè)分子信號(hào)來表示受損的DNA

這個(gè)信號(hào)是通過化學(xué)變化產(chǎn)生的

,涉及向DNA中添加一個(gè)稱為“ADP核糖”的分子
。DNA被包裝在一個(gè)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(gè)--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(xiǎn)的DNA斷裂

研究人員認(rèn)為

,這是了解“DNA斷裂如何被檢測(cè)
、用信號(hào)表示、并得以修復(fù)”的一個(gè)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(gè)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(shí)和靶定

這項(xiàng)研究已經(jīng)進(jìn)行了四年多,還涉及倫敦帝國(guó)大學(xué)Steve Matthews研究組的核磁共振知識(shí)

,蘇塞克斯大學(xué)Steve Sweet實(shí)驗(yàn)室的蛋白質(zhì)組學(xué)知識(shí)
,以及樸茨茅斯大學(xué)Alan Thorne博士實(shí)驗(yàn)室的染色質(zhì)生物學(xué)知識(shí)。

這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人Keith Caldecott教授說:“該項(xiàng)成果強(qiáng)調(diào)了多學(xué)科合作的價(jià)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(shí)別和標(biāo)志出斷裂DNA的存在。這對(duì)于我們了解細(xì)胞如何保護(hù)自己免受潛在危險(xiǎn)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
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