中國科學家繪出ＤＮＡ修復關鍵組分的高清結構
中國科學家３０日說，他們首次以近原子分辨率描繪了一種ＤＮＡ（脫氧核糖核酸）修復關鍵組分的結構，為新型癌癥治療藥物的研發(fā)提供結構基礎。
基因組ＤＮＡ穩(wěn)定性維持是一切生命活動的基礎。一旦感受到ＤＮＡ損傷的跡象，一種被叫作ＡＴＲ激酶的酶就會活化細胞固有修復系統(tǒng)。現(xiàn)在，中國研究人員以３．９埃米的精度構建了這種蛋白質的結構，３．９埃米大約是單個氦原子大小的８倍，而以前的分辨率僅有２２．５埃米。
埃米是晶體學、原子物理、超顯微結構等領域常用的長度單位。
該工作由中國科學技術大學蔡剛課題組與南京農(nóng)業(yè)大學王偉武課題組合作完成，論文發(fā)表在新一期美國《科學》雜志上。
蔡剛說，由于ＡＴＲ激酶及其參與的信號通路對基因組穩(wěn)定以及腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和治療至關重要，所以確定ＡＴＲ激酶的活化機制一直是生命科學領域的核心問題。
ＡＴＲ激酶在細胞內(nèi)是以與ＡＴＲＩＰ蛋白質結合形成ＡＴＲ－ＡＴＲＩＰ復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，對酵母版本的ＡＴＲ－ＡＴＲＩＰ復合物展開結構解析。冷凍電子顯微鏡技術應用了冷凍固定術，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)，一旦檢測到ＤＮＡ損傷跡象，它會迅速被激活。”蔡剛說。
研究人員還揭示了ＡＴＲ激酶的多個調控位點。他們認為，闡明這些位點的調控機制，有望指導設計用于癌癥治療的新型ＡＴＲ抑制劑。
一名審稿人評價說，缺乏原子精度的ＡＴＲ激酶結構嚴重影響了解讀許多已觀察到的現(xiàn)象的能力，所以這項研究非常及時，將對這一領域產(chǎn)生重大影響。
該研究工作得到了中國科技部、自然基金委優(yōu)秀青年基金和面上項目的資助。
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