关键蛋白质或许可帮助修复受损DNA

By LabMedica International staff writers
Posted on 02 Mar 2010

为了保存个人DNA，细胞具有一个复杂系统来监测和修复DNA损伤。但是，仍不清除首个损伤信号是如何被转换为损伤修复响应。目前研究者已经解决了这个问题中很关键的一步。

生物研究所（La Jolla, CA, USA; www.salk.edu）于2009年12月24号发表在《分子细胞》（Molecular Cell）上的论文表明，名叫CtIP的蛋白质在DNA"损伤至修复信号"的转换过程中具有最基本的作用。"能够修复受损DNA是极其重要的，细胞需要知道它什么时候出现了这种类型的损伤以及如何回应。"Salk癌症研究中心主任、分子和细胞生物实验室教授、该研究领导者Tony Hunter博士说，"如果不能完成修复，后果是灾难性的。"

微生物细胞中的DNA长期受到反应性化学物质的攻击，这些化学物质是分子代谢的副产品。不仅如此，它还会受到X射线、太阳光线中的紫外线辐射和环境中的致癌物质如烟草烟雾的伤害。由于这种连续攻击，一些研究攻击每个人体细胞细胞中DNA每天受损超过一万次以上。

如果损伤不能正确修复，损伤将导致变异，多次变异可导致癌症。"结果，由于遗传使得DNA修复能力受损的人常常具有高癌症风险。"第一作者、Salk研究中心前博士后研究员、现华盛顿大学医学院（St. Louis；MO, USA）助理教授Zhongsheng You博士说。

DNA包含两条交织的带子，当DNA断开时，两个断端暴露出来，每条带子有一个断端。为了修复DNA断裂，其中一条袋子被消除或切除，与松散的丝线类似，只留下第二条带子。然后，这条暴露的带子寻求其自身的复制物（存在于其姐妹染色体上），对断裂区域进行"复制"，修复DNA，然后把它连接起来。

酵母需要CtIP来切除断裂端，由于人体细胞DNA损伤地点也需要CtIP，Hunter博士的研究组想要确认CtIP是否在细胞DNA损伤中也具有类似的作用。为了找到结果，他们耗尽了人体细胞中的CtIP，造成DNA损伤。他们发现，细胞在缺少CtIP之后就不能切除损伤的DNA带，这使得整个损伤过程突然停止。

"这看起来在DNA修复过程使用CtIP是一个非常重要的控制点。"You博士说，"一旦使用了CtIP，切除和修复过程就可以启动，所以调节对CtIP的使用就是调节DNA修复过程的一种方式。"

然后，为了对此过程有更好的理解，研究者试图找出CtIP蛋白质的哪个区域参与了与DNA断裂端的结合。通过分析蛋白质中的一小部分，他们发现CtIP中心部分的一个区域有助于使用蛋白质。他们把这个区域命名为"损伤征募（DR）区域。

进一步的研究表明，CtIP中的 DR区域通常隐藏在折叠蛋白质的内部。只有当细胞发出的DNA损伤信号可接触到CtIP中的 DR区域时，CtIP才可以在之后结合到断裂的DNA。在这种方式中，CtIP就好像弹簧刀，只有当存在DNA损伤时才打开细胞。

科学家们相信接触到CtIP中的 DR区域并将其使用到DNA损伤中启动了一连串的反应动作并最终完成DNA修复，现在科学家们想弄清楚CtIP究竟是如何做来启动DNA修复过程的。

You博士也试图弄清出在CtIP中存在什么修改使得DR区域接触到DNA修复，并正在研究CtIP在癌症中的作用。"CtIP的变异还没有被广泛映射到人体肿瘤中，但是从这次数据中来看，我们预测DR区域中的变异将导致癌症。"他评论说。

从长期来看，研究者希望更好地理解DNA损伤通道，这可能为将来治疗癌症提供线索。"CtIP在DNA双带损伤响应中起重要作用。" Hunter博士说，"我们已经解开了DNA修复这个复杂谜团中的一个问题。"

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Salk 生物研究所www.salk.edu