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刹不住的DNA修复蛋白

日期:2014-04-24 00:00:00

大家的DNA在不断受到紫外线和其他环境因素的破坏,可以说人体健康在很大程度上依赖于细胞发现和修复DNA损伤的能力。

UV 损伤DNA结合蛋白(UV-DDB)是一种重要的DNA修复蛋白,负责“校读”紫外线造成的DNA结构损伤。UV-DDB发生突变与着色性干皮病(XP)有关,患有这种疾病的人无法正常修复日光造成的损伤,很容易发展为皮肤癌。现在,匹兹堡大学的研究人员解析了这种蛋白的具体作用机制。这项研究发表在本周的美国国家科学院院刊PNAS杂志上。

匹兹堡大学的Bennett Van Houten教授先容到,当UV-DDB结合到DNA损伤位点时,就会发出需要修复的信号,招募其他分子机器来修复DNA。

“大家的新研究显示,UV-DDB沿着DNA链滑动时,能与DNA 发生短暂结合。当损伤位点存在时UV-DDB会停留下来,但如果DNA没有受损,UV-DDB就会继续向前,”Dr. Van Houten说。“这种蛋白遇到紫外线造成的DNA损伤后,会做出相应的构象变化,形成而聚体与DNA受损位点紧密结合。而这会引起其他修复机器的注意。”

为了跟踪单个UV-DDB分子的运动轨迹,研究人员给这种蛋白标记了发光的量子点,并在正常DNA链和UV照射DNA链上进行实时观察。

此外,研究人员还研究了与着色性干皮病有关的突变UV-DDB。着色性干皮病是一种比较罕见的常染色体隐性遗传病,每二十五万人中就有一个患此疾病。着色性干皮病的患者对于紫外线的伤害最为敏感,因为他们无法有效修复紫外线造成的DNA损伤。这种疾病难以治愈,而且很容易发展成为皮肤癌。(延伸阅读:Cell:DNA损伤应答的新通路)

研究人员发现,突变UV-DDB分子依然能够结合DNA。但这种蛋白在遇到DNA损伤后会继续沿着DNA滑动,而不是留在原地并发出需要修复的信号。

“大家可以把XP相关的UV-DDB复合体看作是一辆刹车失灵的车,它们在DNA上停不下来。”Dr. Van Houten说。“UV-DDB是紫外线损伤的重要控制机制。这一过程出现障碍,UV诱导的DNA错误就会累积下来,最终促使正常细胞发生癌变。”

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