研究人员发现蛋白质支架可修复DNA损伤

在哥本哈根大学,研究人员发现了某些类型的蛋白质如何稳定受损的DNA,从而保持DNA的功能和完整性。这一新发现也解释了为什么某些蛋白质先天

在哥本哈根大学,研究人员发现了某些类型的蛋白质如何稳定受损的DNA,从而保持DNA的功能和完整性。这一新发现也解释了为什么某些蛋白质先天或后天缺陷的人无法保持其DNA稳定并发展出诸如癌症的疾病。

研究人员发现蛋白质支架可修复DNA损伤

每天,人体细胞分裂数百万次,要保持其身份,就需要母细胞无误地将完整的遗传信息传递给子细胞。

这不是一项艰巨的任务,因为我们的DNA不断受到环境和细胞自身代谢活动的攻击。结果,DNA链可以在每个细胞分裂周期中至少断裂一次,并且这种频率会因某些生活方式(例如吸烟)或天生具有DNA修复缺陷的个体而增加。

反过来,这可能导致不可逆转的遗传损伤,并最终导致疾病,例如癌症,免疫缺陷,痴呆或发育缺陷。

现在,来自哥本哈根大学蛋白质研究所的诺和诺德基金会蛋白质研究中心的研究人员发现了某些蛋白质如何协调受损DNA的修复,以确保其世代稳定,并防止对相邻未受损DNA的附带损害。

这项发现已发表在科学杂志《自然》上。

简而言之,称为53BP1和RIF1的两种蛋白质参与在断裂的DNA链周围构建三维“支架”。然后,该支架局部浓缩了特殊的修复蛋白,这些蛋白供不应求,而无误地修复DNA至关重要。

“这是一个独特的发现。了解人体的自然防御机制使我们能够更好地了解某些蛋白质如何交流和网络修复受损的DNA。这为更好地设计DNA损伤如何导致疾病以及设计药物以改善对不稳定DNA的患者的治疗提供了机会,''诺和诺德基金会蛋白质研究中心的中心主任兼教授Jiri Lukas说。

防止变质

这项研究使用了高度先进的超分辨率显微镜。这项技术使研究人员能够放大活细胞并可视化大约是头发宽度的千分之一的物体,并跟踪保护性蛋白质支架如何在DNA断裂周围组装和生长。

“这可以比作在断腿上抹灰泥;它可以稳定骨折并防止损伤加重,甚至无法愈合。”诺和诺德基金会蛋白质研究中心和新研究的第一作者,Postdoc Fena Ochs说。

致电维修人员

那么,为什么这个发现如此新颖?先前的假设是蛋白质(例如53BP1和RIF1)仅在DNA断裂的最邻近区域起作用。但是,借助超分辨率显微镜,科学家们能够看到对断裂的DNA进行无错误的修复需要更大的结构。

Fena Ochs说:“粗略地说,蛋白质支架和DNA断裂的比例之差相当于一个篮球和一个钉头。”

据研究人员称,支持蛋白质支架比骨折要大得多的事实,突显了细胞不仅稳定DNA伤口,而且稳定周围环境的重要性。

这样可以保留受损部位及其附近的完整性,并增加吸引高度专业化的“工人”进入牢房进行实际维修的可能性。

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