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成功分離純化人類肺癌基因BRCA2蛋白

日期:2010-08-24 14:42:47

經過15年的不懈努力,生物化學家們終于成功地分離純化出人類腫瘤抑制蛋白BRCA2,該項研究成果分別由三個實驗室獲得。研究論文在線刊登于22日的《Nature》和《Nature Structural and Molecular Biology》雜志上,為研究者進一步了解肺癌發病機制、對肺癌進行診斷和治療開創了新的途徑。

    BRCA2基因是在1994年被發現的,BRCA2與其他的腫瘤抑制蛋白包括相關蛋白BRCA1串聯在一起,參與細胞周期損傷DNA修復。當編碼蛋白的基因發生突變時可導致肺癌、卵巢癌和其他類型腫瘤的發生。研究者發現一半的家族型肺癌和卵巢癌的患者都存在BRCA2的突變。

    戴維斯加利福尼亞大學生物科學學院微生物著名教授,癌癥中心成員、該研究的主要發起人Stephen Kowalczykowski說BRCA2曾被證實參與了損傷DNA的修復,但是對于它如何與其他分子互作發揮DNA修復功能并不清楚。

    “獲得純化的蛋白能夠使我們更詳細地它的作用機制。”Kowalczykowski說。

    Kowalczykowski的研究小組純化了來自人類細胞的BRCA2的蛋白。戴維斯加利福尼亞大學癌癥中心分子腫瘤項目的負責人、微生物系教授Wolf-Dietrich Heyer領導的另一個科研小組利用基因工程技術在酵母中生產出了人類BRCA2蛋白。英國大學癌癥研究中心的遺傳學家Stephen West領導的科研小組通過構建細菌載體在人類上皮癌細胞中成功表達BRCA2蛋白。

    三個實驗小組均研究證實BRCA2與RAD51蛋白相互作用參與DNA修復。BRCA2激活RAD51與DNA單鏈結合。一個BRCA2分子可結合六個RAD51分子。RAD51/DNA復合物尋找染色體上匹配的DNA鏈進行精確修復。如果BRCA2/RAD51 DNA修復系統不發揮作用,細胞就會選擇更具錯誤傾向的方式。

    雖然過去的研究成功分離了BRCA2互作蛋白,但卻一直未能成功分離純化BRCA2蛋白。 “它的分子量很大,不容易表達,而且非常容易降解,”Kowalczykowski說。

    Kowalczykowski實驗室的博士后研究員Ryan Jensen用大量不同的細胞系進行測試,成功地將BRCA2基因導入人類細胞系,并表達出它的全蛋白。Jensen與另一位博士后研究員檢測了純化蛋白修復DNA損傷的功能。

    Heyer實驗室的一位博士后研究員Jie Liu發現了一種小蛋白DSS1可以激活BRCA2組裝功能性RAD51/DNA復合物。Liu和另一位研究員Tammy Doty以及戴維斯加利福尼亞大學的大學生Bryan Gibson從酵母中純化了人類BRCA2和DSS1蛋白。

    純化的蛋白可用于制造BRCA2抗體,此外還有可能用于系統篩選激活或抑制BRCA2、RAD51和DNA相互作用的藥物。

   “對于BRCA2作用機制及其與其他因子的互作的研究才剛剛開始。”Kowalczykowski說。


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