新的保护DNA的发现机制

来自凯斯西储大学的研究人员已经确定了一个新的机制,一种蛋白质以修复受损的DNA也保护DNA的完整性,保留其结构形状。

发现,包括53 bp1的蛋白质,提供深入了解细胞维持细胞核DNA的完整性,这是防止过早衰老和癌症等疾病的关键。

领导的一个研究小组张,热热的药理学副教授的凯斯西储医学院的和分子的一员综合癌症中心的肿瘤学项目情况,进行了研究。这项研究结果发表(2022年1月18日)自然通讯。

DNA即脱氧核糖核酸分子的化学名称,所有生物的遗传指令。

53 bp1是一个大型的蛋白质以确定特定类型的细胞如何修复DNA破坏DNA双链断裂(双边带),在这两股DNA都是破碎的,留下了一个免费的DNA漂浮在细胞核。

双边带发生时,如果不是修复,DNA会撞上它不应该在正常情况下,导致遗传信息的干扰。在短期内,细胞与未修理的DNA可能自杀了;但如果细胞失去了这个做起,它可能开始对癌症的旅程。

这项研究

在这项研究中,研究小组发现了53 bp1的生物功能调节DNA的结构,特别是在一个高度压缩区域称为异染色质。

研究人员发现,这个新功能包括53 bp1的一种新形式的活动,在蛋白质的积累浓缩的DNA区域,形成小液体droplets-a过程称为液-液分离阶段,类似于混合油与水用于沙拉酱。

团队决定53 bp1如何形成的液滴:他们发现这个过程需要知道其他蛋白质的参与支持那些高度浓缩DNA的结构。但是,反过来,他们发现53 bp1实际上稳定这些蛋白质在这些DNA区域的聚集,这是很重要的保持DNA的整体功能。

然后他们进行详细的分子分析大型蛋白质分解成小块,决定哪些是重要的液体滴53 bp1的形成。他们进一步改变氨基酸的蛋白质53 bp1的具体位置并确定几个关键氨基酸的贡献这个新功能。

“更激动人心的是,通过这些综合分析,我们发现这个新的保护53 bp1的活动独立于众所周知的这种蛋白在DNA损伤修复中的作用,表明一个全新53 bp1的函数,”张说。”我们的研究表明,除了修复双边带调制,53 bp1有助于维持基因组稳定通过这些液体液滴的形成。”

用这个新的信息,张先生和他的团队希望能更好地理解如何预防像癌症这样的疾病,甚至设计疗法使用这个新特性的53 bp1在未来治疗癌症。

张的实验室重点是了解细胞生物学发展抗癌therapies-specifically细胞如何保护DNA的稳定性。如果没有保护,它可能导致基因组不稳定,最终导致早发性退行性疾病,如过早衰老和癌症。

“我们的目标,”张说,“是理解维持基因组稳定的分子机制在人类细胞中通过识别所涉及的基因和信号通路。长远来看,我们希望能将这些知识转化为潜在的抗癌治疗策略。”

参考:王张L,耿X, F, et al . 53 bp1调节通过液相分离异染色质。Nat Commun。2022;13 (1):360。doi:10.1038 / s41467 - 022 - 28019 - y

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