中國(guó)科學(xué)家繪出ＤＮＡ修復(fù)關(guān)鍵組分的高清結(jié)構(gòu)
中國(guó)科學(xué)家３０日說(shuō)，他們首次以近原子分辨率描繪了一種ＤＮＡ（脫氧核糖核酸）修復(fù)關(guān)鍵組分的結(jié)構(gòu)，為新型癌癥治療藥物的研發(fā)提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
基因組ＤＮＡ穩(wěn)定性維持是一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。一旦感受到ＤＮＡ損傷的跡象，一種被叫作ＡＴＲ激酶的酶就會(huì)活化細(xì)胞固有修復(fù)系統(tǒng)?，F(xiàn)在，中國(guó)研究人員以３．９埃米的精度構(gòu)建了這種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，３．９埃米大約是單個(gè)氦原子大小的８倍，而以前的分辨率僅有２２．５埃米。
埃米是晶體學(xué)、原子物理、超顯微結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域常用的長(zhǎng)度單位。
該工作由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)蔡剛課題組與南京農(nóng)業(yè)大學(xué)王偉武課題組合作完成，論文發(fā)表在新一期美國(guó)《科學(xué)》雜志上。
蔡剛說(shuō)，由于ＡＴＲ激酶及其參與的信號(hào)通路對(duì)基因組穩(wěn)定以及腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和治療至關(guān)重要，所以確定ＡＴＲ激酶的活化機(jī)制一直是生命科學(xué)領(lǐng)域的核心問(wèn)題。
ＡＴＲ激酶在細(xì)胞內(nèi)是以與ＡＴＲＩＰ蛋白質(zhì)結(jié)合形成ＡＴＲ－ＡＴＲＩＰ復(fù)合物的形式行使功能，而人類的ＡＴＲ－ＡＴＲＩＰ與酵母版本相似，所以蔡剛等人利用冷凍電子顯微鏡技術(shù)，對(duì)酵母版本的ＡＴＲ－ＡＴＲＩＰ復(fù)合物展開(kāi)結(jié)構(gòu)解析。冷凍電子顯微鏡技術(shù)應(yīng)用了冷凍固定術(shù)，可在低溫下使用透射電子顯微鏡觀察樣品。
“我們發(fā)現(xiàn)ＡＴＲ通常處于待激活狀態(tài)，一旦檢測(cè)到ＤＮＡ損傷跡象，它會(huì)迅速被激活?！辈虅傉f(shuō)。
研究人員還揭示了ＡＴＲ激酶的多個(gè)調(diào)控位點(diǎn)。他們認(rèn)為，闡明這些位點(diǎn)的調(diào)控機(jī)制，有望指導(dǎo)設(shè)計(jì)用于癌癥治療的新型ＡＴＲ抑制劑。
一名審稿人評(píng)價(jià)說(shuō)，缺乏原子精度的ＡＴＲ激酶結(jié)構(gòu)嚴(yán)重影響了解讀許多已觀察到的現(xiàn)象的能力，所以這項(xiàng)研究非常及時(shí)，將對(duì)這一領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。
該研究工作得到了中國(guó)科技部、自然基金委優(yōu)秀青年基金和面上項(xiàng)目的資助。
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