Cell揭示DNA損傷修復(fù)新機制
日期:2014-07-07 09:07:16
遺傳信息的載體DNA常常受到外源和內(nèi)源性損傷的威脅。DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)是一種非常特異的DNA損傷。然而到目前為止,對于特異性針對DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)的修復(fù)機制仍幾乎一無所知。
來自馬克斯普朗克生物化學研究所的Stefan Jentsch研究小組,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了一種蛋白酶能夠砍下DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)的蛋白元件,使得生物體能夠在即便是出現(xiàn)交聯(lián)的情況下拷貝它們的遺傳信息。這些研究結(jié)果對于理解基因組完整性和癌癥形成具有重大的意義。
每個細胞中的DNA都極易受到各種損傷的影響。細胞反應(yīng)的一些副產(chǎn)物:諸如甲醛一類的活性化合物可以引起一種特異的損傷——蛋白質(zhì)與DNA交聯(lián)。重要的是,幾種毒性極大、可干擾DNA復(fù)制等一些重要過程的抗癌藥物也可引起DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)。在新一輪的細胞分裂之前,細胞需要解開DNA雙螺旋以便拷貝它的遺傳信息。DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)通過阻擋復(fù)制解旋酶,由此阻止了DNA復(fù)制及隨后的細胞分裂。
在Stefan Jentsch實驗室中,科學家們現(xiàn)在確定了Wss1蛋白酶是砍下DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)蛋白質(zhì)元件的一個新型護衛(wèi)因子,由此使得細胞能夠復(fù)制它們的基因組。博士生Julian Stingele發(fā)現(xiàn),缺失Wss1的細胞對甲醛尤其敏感,極易受到DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)的影響,出現(xiàn)基因組不穩(wěn)定。值得注意的是,Wss1具有一個獨特的性質(zhì),其只在存在DNA的情況下切割蛋白質(zhì),表明這種酶具有專門的職責,即除去基因組中的交聯(lián),由此保護基因組穩(wěn)定性。
由于修復(fù)DNA損傷對于防止癌癥形成至關(guān)重要,這對于了解這一潛在的細胞機制具有極其重要的意義。新發(fā)現(xiàn)的DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)修復(fù)信號通路對于快速分裂的細胞尤為重要。由于癌細胞比大多數(shù)人類細胞的分裂速度要快,Wss1有可能是未來癌癥治療的一個有吸引力的藥物靶點。