醫(yī)學(xué)院的研究促進了對DNA修復(fù)的理解
導(dǎo)讀 佛羅里達(dá)州立大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一位研究人員發(fā)現(xiàn)，它改變了我們對身體DNA 修復(fù)過程如何運作的理解，并可能導(dǎo)致癌癥和其他疾病的新化學(xué)療法。DNA...
佛羅里達(dá)州立大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一位研究人員發(fā)現(xiàn)，它改變了我們對身體DNA 修復(fù)過程如何運作的理解，并可能導(dǎo)致癌癥和其他疾病的新化學(xué)療法。
DNA受損后是否可以修復(fù)這一事實是醫(yī)學(xué)界的一大謎團，但修復(fù)過程中涉及的途徑在細(xì)胞生命周期的不同階段會有所不同。在一種稱為堿基切除修復(fù) (BER) 的修復(fù)途徑中，受損材料被去除，蛋白質(zhì)和酶的組合共同作用以產(chǎn)生 DNA 來填充然后密封間隙。
在著名教授索祖才的帶領(lǐng)下，F(xiàn)SU 的研究人員發(fā)現(xiàn)，BER 具有提高其有效性的內(nèi)置機制——它只需要在細(xì)胞生命周期的一個非常精確的時間點被捕獲。
該研究發(fā)表在最新一期的《國家科學(xué)院院刊》上.
在 BER 中，一種稱為聚合酶 beta (PolyB) 的酶具有兩個功能：它產(chǎn)生 DNA，并引發(fā)反應(yīng)以清理剩余的“化學(xué)垃圾”。通過五年的研究，Suo 的團隊了解到，當(dāng) PolyB 與 DNA 自然交聯(lián)時，通過捕獲 PolyB，這種酶會以比兩者未交聯(lián)時快 17 倍的速度產(chǎn)生新的遺傳物質(zhì)。這表明在 BER 期間，PolyB 的兩個功能是互鎖的，而不是獨立的。
該研究提高了對與化療相關(guān)的細(xì)胞基因組穩(wěn)定性、藥物療效和耐藥性的理解。
“癌細(xì)胞以高速**，它們的 DNA 會遭受很多損傷，”索說?！爱?dāng)醫(yī)生使用某些藥物攻擊癌細(xì)胞的 DNA 時，癌細(xì)胞必須應(yīng)對額外的 DNA 損傷。如果癌細(xì)胞不能迅速修復(fù) DNA 損傷，它們就會死亡。否則，癌細(xì)胞就會存活下來，就會出現(xiàn)耐藥性。
這項研究檢查了自然交聯(lián)的 PolyB 和 DNA，這與之前模擬該過程的研究不同。在這項研究之前，研究人員已經(jīng)確定了與 BER 相關(guān)的酶，但并不完全了解它們?nèi)绾螀f(xié)同工作。
“當(dāng)我們的 DNA 出現(xiàn)缺口時，就會發(fā)生不好的事情，比如 DNA 的雙鏈斷裂，”賓夕法尼亞州立大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)和分子生物學(xué)教授托馬斯·斯普拉特 (Thomas Spratt) 說，他不是研究團隊的成員?！白娌诺陌l(fā)現(xiàn)為我們提供了以前無法理解的東西，他使用了許多不同的方法來得出他的發(fā)現(xiàn)?！?/p>
除了揭示 PolyB 的功能動力學(xué)外，該團隊還提出了一種改進的 BER 通路，并正在人體細(xì)胞中測試該通路。
“我們已經(jīng)能夠更深入地挖掘先驅(qū)者托馬斯林達(dá)爾在 2015 年分享諾貝爾化學(xué)獎的基本途徑，”索說。
索以俄亥俄州立大學(xué)的生物化學(xué)教授的身份開始了這項研究，但主要工作是在他到達(dá) FSU 后進行的。合著者是 FSU 醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)科學(xué)系的前博士后研究員 Adarsh Kumar;OSU 研究生 Andrew J. Reed 和 Walter J. Zahurancik;Sasha M. Daskalova 和 Sidney M. Hecht 與亞利桑那州立大學(xué)生物能量學(xué)和分子科學(xué)學(xué)院的生物設(shè)計中心合作。
