細(xì)胞內(nèi)的正常代謝活動會引起DNA損傷,,這個速率是每個細(xì)胞每天50,000至500,000處分子損害。如果一個關(guān)鍵的癌癥相關(guān)基因受到未修復(fù)的損傷,,有可能會給機(jī)體帶來災(zāi)難性的后果,,因此DNA損傷一直以來也是癌癥研究的一個重要方面。耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院治療放射學(xué)系,、麻省理工癌癥研究中心,、Mayo臨床醫(yī)學(xué)院(Mayo Clinic College of Medicine)以及密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)院等處的研究人員發(fā)現(xiàn)了一個新的DNA損傷應(yīng)答蛋白,這個蛋白介導(dǎo)了許多信號途徑,,在細(xì)胞對于遺傳毒性壓力的應(yīng)答方面扮演著一個關(guān)鍵的角色。這對于深入理解DNA損傷信號途徑,,以及癌癥研究等方面具有重要的意義,。這一研究成果公布在最新一期的《細(xì)胞》(Cell)雜志上,,文章的通訊作者是來自耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的陳俊杰教授(音譯),。
以DNA為模板按堿基配對進(jìn)行DNA復(fù)制是一個嚴(yán)格而精確的事件,,但也不是完全不發(fā)生錯誤的,。堿基配對的錯誤頻率約為1/10-1/100,,在DNA復(fù)制酶的作用下堿基錯誤配對頻率降到約10-5-10-6,復(fù)制過程中如有錯誤的核苷酸參入,,DNA聚合酶還會暫停催化作用,以其3’→5’外切核酸酶的活性切除錯誤接上的核苷酸,,然后再繼續(xù)正確的復(fù)制,,這種校正作用廣泛存在于原核和真核的DNA聚合酶中,可以說是對DNA復(fù)制錯誤的修復(fù)形式,,從而保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性。
目前對真核細(xì)胞的DNA修復(fù)的反應(yīng)類型,、參與修復(fù)的酶類和修復(fù)機(jī)制了解還不多,,但DNA損傷修復(fù)與細(xì)胞突變、壽命,、衰老,、腫瘤發(fā)生、輻射效應(yīng),、某些毒物的作用都有密切的關(guān)系,。人類遺傳性疾病已發(fā)現(xiàn)4000多種,其中不少與DNA修復(fù)缺陷有關(guān),,這些DNA修復(fù)缺陷的細(xì)胞表現(xiàn)出對輻射和致癌劑的敏感性增加,。
在體內(nèi),,DNA損傷信號利用了許多翻譯后修飾作為分子開關(guān),,用于細(xì)胞周期檢測點,DNA修復(fù),,細(xì)胞衰老和程序性死亡的調(diào)控,。雖然在這一方面進(jìn)行的研究很多,,但是科學(xué)家們?nèi)匀粚τ贒NA損傷應(yīng)答沒有獲得細(xì)致深入的了解,。
在這篇文章中,研究人員發(fā)現(xiàn)RNF8——一個FHA/RING結(jié)構(gòu)域包含蛋白,,在早期DNA損傷應(yīng)答中扮演著一個關(guān)鍵的角色,。他們在獲得了FHA結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)的X射線晶體結(jié)構(gòu)(1.35Å)之后,經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)RNF8有利于檢測點介導(dǎo)蛋白BRCA1和53BP1在損傷染色體上的積累,,這主要通過兩個方面,,一方面是磷酸依賴性FHA位點介導(dǎo)的RNF8結(jié)合到MDC1上,另一方面則是通過RNF8在H2AX及其它損傷位點底物的泛素化過程中的作用,。
而且研究人員也發(fā)現(xiàn)RNF8敲除的細(xì)胞存在G2/M檢測點缺陷,,并且IR敏感性增加??偠灾?,這些研究結(jié)果都說明RNF8是一種新DNA損傷應(yīng)答蛋白,介入了蛋白磷酸化及泛素信號途徑,,在細(xì)胞對于遺傳毒性壓力的應(yīng)答方面扮演著一個關(guān)鍵的角色,。