当细胞核中的DNA受损时，我们的细胞可以求助于各种修复机制。最近发表在《自然细胞生物学》上的一项研究阐明了细胞在这些修复机制之间做出选择的分子基础，亥姆霍兹中心的科学家们为这项研究做出了重大贡献。科学家们使用的诀窍是:他们开发了一种分子诱饵，从细胞核中捞出相关的蛋白质。根据作者的说法，这项研究为未来的癌症治疗开辟了新的可能性。
DNA中的碱基对序列包含了所有生物的遗传信息。然而，并不是所有的基因都同时活跃——这还取决于DNA周围发生的其他因素。组蛋白在这方面起着重要作用。“组蛋白是包裹我们DNA的蛋白质，因此可以包裹遗传物质，”通讯作者、亥姆霍兹科学中心(Helmholtz centre m
为了实现这一目标，研究人员在试管中重建了已知的化学组蛋白修饰，并研究了哪些蛋白质在从细胞核中提取的提取物中选择性地与它们结合。巴特克说:“简单地说，我们用确定的组蛋白构建一个分子诱饵，用它在细胞核中钓鱼，然后看到我们的‘钩子’上有什么就令人兴奋了。”
聚焦DNA修复
在他们目前的研究工作中，Bartke和他的团队使用这种方法来寻找与新形成的染色质特异性结合的蛋白质。这位分子生物学家说:“我们的想法是识别出能够区分新旧染色质的蛋白质，从而在DNA的复制和修复中发挥作用。”研究人员发现了一组结构相关的酶复合物，它们参与了细胞对DNA修复途径的选择。在进一步的研究中，由哥本哈根大学生物技术研究与创新中心(BRIC)的Anja growth领导的丹麦同事详细阐明了哪些蛋白质和结构元素参与了细胞决定启动哪种不同的DNA修复机制。
癌症治疗方法?
这种修复过程的关键因素是与BRCA1(“乳腺癌1”的缩写)相关的酶复合物，该基因作为乳腺癌的风险标记物受到了相当大的关注。“携带BRCA1基因突变的人患乳腺癌或卵巢癌的风险更高，因为他们的DNA损伤修复系统有缺陷，这可能导致进一步有害突变的积累。”然而，携带BRCA1基因突变的癌症患者可以用PARP抑制剂治疗，这是一类对这些患者特别有效的药物，”Bartke说。
作为论文的一部分，牛津大学惠康人类遗传学中心的罗斯·查普曼(Ross Chapman)领导的英国科学家专门研究了BRCA1复合体突变的影响，重点研究了负责识别新形成的染色质的部分。该区域失活的细胞可以被PARP抑制剂非常有效地杀死。
“由于我们三个研究小组的合作，我们现在知道了这些重要的DNA修复蛋白的确切功能，并且通过BRCA1复合体的染色质结合位点，我们已经确定了一个目标结构，我们可以用于医疗干预，以治疗癌症患者。例如，使用小分子，可以模仿BRCA1突变，从而使PARP抑制剂可用于更广泛的不携带这种突变的患者。”巴特克说，这是一个很有希望的开始，一些公司已经在开发这种分子。
点击分享到
