维尔茨堡大学揭示DNA严重损伤修复机制,为癌症治疗提供新思路
维尔茨堡大学揭示DNA严重损伤修复机制,为癌症治疗提供新思路
维尔茨堡大学的研究人员最近在DNA修复机制研究领域取得重要突破。他们首次揭示了XPD解旋酶如何检测并修复严重的DNA损伤,这一发现为癌症治疗提供了新的思路。
遗传信息的保存不断受到内源性和外源性因素的挑战。保护遗传信息的重要性不言而喻。通用转录因子IIH (TFIIH)对转录和核苷酸切除DNA修复(NER)至关重要,是我们身体自身“DNA修复团队”之一;XPD解旋酶是TFIIH的核心组成成分,XPD的解旋酶功能是核苷酸切除DNA修复的关键步骤,与转录起始无关,XPD仅作为其他因子的支架。
像嗅探犬一样,NER检测出受损的标记区域,追踪受损的DNA,并招募其他修复蛋白来切除和替换有缺陷的部分。例如,XPD通过检测和修复紫外线损伤的DNA可预防皮肤癌的发展。维尔茨堡大学(University of Würzburg)的Caroline Kisker和Claudia Höbartner领导的研究团队关注的是XPD蛋白如何修复“链间交联”——这是已知的最严重的DNA损伤形式之一,可由环境毒素和工业化学品引起,链间交联导致DNA在细胞分裂过程中被错误地复制和读取,导致基因损伤,从而引发癌症。研究人员使用冷冻电子显微镜,首次发现了XPD蛋白是如何解开DNA的双螺旋结构、检测链间交联的缺陷位点、控制其修复的,他们构建了一个如何检测和去除损伤的模型。文章发表在新一期的《nature structural & molecular biology 》
使用冷冻电子显微镜,他们破译了XPD解旋酶作用中最神秘的步骤之一:双链DNA (dsDNA)的主动分离,XPD在接近DNA链间交联时的停滞。结构揭示了双链DNA是如何分离的,并揭示了活性双链DNA分离中Arch结构域的极不寻常的参与。结合突变和生化分析,他们确定了对解旋酶活性重要的不同功能区。令人惊讶的是,这些区域也影响核心TFIIH转位酶的活性,揭示了XPD在TFIIH构架中可能有尚未被发现的功能。
Kisker团队的员工Jochen Kuper表示:“我们的研究结果为治疗各种癌症的新方法提供了基础。”“通过特异性地削弱癌细胞中的修复机制,如NER,我们可以显著提高药物的有效性。”在进一步的研究中,研究小组计划研究XPD如何检测各种其他类型的DNA损伤。
本文原文来自ebiotrade.com