加速DNA修復(fù)的“超級(jí)酶”

2016年09月10日訊 最近，來(lái)自英國(guó)蘇塞克斯大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種酶，稱為PARP3，有助于促進(jìn)DNA修復(fù)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《Nature Communications》雜志。

在身體中，突變可能是由不正確修復(fù)的DNA損傷引起，從而導(dǎo)致疾病，包括癌癥和神經(jīng)退行性疾病。這項(xiàng)新的研究是由MRC和英國(guó)癌癥研究基金資助，由蘇塞克斯大學(xué)基因組損傷和穩(wěn)定中心的Keith Caldecott教授和Laurence Pearl教授帶領(lǐng)完成，確定了PARP3酶--簡(jiǎn)稱多聚（ADP-核糖）聚合酶3，可識(shí)別和用信號(hào)通知存在斷裂的DNA鏈。

有研究表明，PARP3酶參與DNA的修復(fù)過(guò)程，并有助于保持遺傳代碼的完整性，但直到現(xiàn)在，由這種酶引發(fā)的精確的DNA修復(fù)激活機(jī)制，還不清楚。

運(yùn)用多學(xué)科的專業(yè)知識(shí)，蘇塞克斯大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)確定了參與激活DNA修復(fù)過(guò)程的具體步驟。當(dāng)PARP3酶定位于DNA損傷的一個(gè)特定位點(diǎn)時(shí)，它用一個(gè)分子信號(hào)來(lái)表示受損的DNA。

這個(gè)信號(hào)是通過(guò)化學(xué)變化產(chǎn)生的，涉及向DNA中添加一個(gè)稱為“ADP核糖”的分子。DNA被包裝在一個(gè)稱為“染色質(zhì)”的復(fù)合體中，其中含有蛋白質(zhì)；該研究小組發(fā)現(xiàn)，PARP3酶將“ADP-核糖”分子添加到這些蛋白中的一個(gè)--組蛋白H2B。

通過(guò)標(biāo)記出精確的損傷部位，專門(mén)的DNA修復(fù)酶將介入以修復(fù)損傷，從而保護(hù)細(xì)胞免受潛危險(xiǎn)的DNA斷裂。

研究人員認(rèn)為，這是了解“DNA斷裂如何被檢測(cè)、用信號(hào)表示、并得以修復(fù)”的一個(gè)重要步驟，在未來(lái)這可能使得科學(xué)家能夠開(kāi)發(fā)出某種藥物，更好地靶定某些癌癥。

PARP3是一個(gè)酶超家族，可通過(guò)PARP抑制劑藥物（一類新的藥物，用于治療遺傳性癌癥，包括卵巢癌和乳腺癌）而被靶定。PARP3酶如何激活DNA修復(fù)的這一見(jiàn)解，也將有助于提高PARP抑制劑藥物的認(rèn)識(shí)和靶定。

這項(xiàng)研究已經(jīng)進(jìn)行了四年多，還涉及倫敦帝國(guó)大學(xué)Steve Matthews研究組的核磁共振知識(shí)，蘇塞克斯大學(xué)Steve Sweet實(shí)驗(yàn)室的蛋白質(zhì)組學(xué)知識(shí)，以及樸茨茅斯大學(xué)Alan Thorne博士實(shí)驗(yàn)室的染色質(zhì)生物學(xué)知識(shí)。

這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人Keith Caldecott教授說(shuō)：“該項(xiàng)成果強(qiáng)調(diào)了多學(xué)科合作的價(jià)值，將分子和細(xì)胞生物學(xué)與生物化學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)結(jié)合起來(lái)。由于攜手合作，我們能夠確定PARP3是如何識(shí)別和標(biāo)志出斷裂DNA的存在。這對(duì)于我們了解細(xì)胞如何保護(hù)自己免受潛在危險(xiǎn)的DNA斷裂，將是非常重要的。這也將有助于我們更深入地理解一類新的PARP抑制劑類抗癌藥物的作用機(jī)制?！?/p>

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