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Cell子刊:幫助修復致癌DNA缺陷的酶Cdc14

2014-04-25 12:38 閱讀:996 來(lái)源:生物通 責任編輯:潘樂(lè )樂(lè )
[導讀] 最近,普渡大學(xué)的研究人員確定了一個(gè)重要的酶途徑,可有助于防止新細胞接收過(guò)多或過(guò)少的染色體——與癌癥和其他疾病有直接關(guān)系的一種情況。相關(guān)研究結果發(fā)表在2014年4月份的國際著(zhù)名生物學(xué)期刊、細胞雜志子刊《分子細胞》(Molecular Cell)。

    最近,普渡大學(xué)的研究人員確定了一個(gè)重要的酶途徑,可有助于防止新細胞接收過(guò)多或過(guò)少的染色體——與癌癥和其他疾病有直接關(guān)系的一種情況。相關(guān)研究結果發(fā)表在2014年4月份的國際著(zhù)名生物學(xué)期刊、細胞雜志子刊《分子細胞》(Molecular Cell)。

    普渡大學(xué)生物化學(xué)副教授Mark Hall發(fā)現,接近細胞分裂結束時(shí),Cdc14酶能夠激活霍利迪連結體游離酶(Holliday junction resolvase)Yen1,Yen1可確保在親本細胞把基因組拷貝分配給子細胞之前,任何DNA斷裂能夠被完全修復。這個(gè)過(guò)程有助于預防一些最具破壞性的基因組錯誤,包括染色體或染色體片段的缺失。

    Hall指出:“只需要一個(gè)細胞就能發(fā)動(dòng)一個(gè)腫瘤。這項研究為我們提供了一個(gè)平臺,來(lái)查明這些酶在人體細胞中究竟發(fā)揮什么作用,以及它們如何影響基因組的穩定性和避免癌癥。”

    Cdc14與人體中的DNA損傷修復有關(guān),但是這種酶究竟是如何有助于保護基因組以及它在這個(gè)過(guò)程中調節哪種蛋白質(zhì),還是未知的。

    Hall和他的同事們開(kāi)發(fā)了一種新方法,來(lái)識別Cdc14發(fā)揮作用所結合的蛋白質(zhì)底物。Cdc14通過(guò)移除其他蛋白質(zhì)的磷酸鹽——一個(gè)小的化學(xué)基團,來(lái)調節它們的功能。利用芽殖酵母中的Cdc14——它與人類(lèi)Cdc14非常相似,研究小組研究了這種酶在各種各樣合成底物分子上的活性,在Cdc14最偏愛(ài)的分子當中尋找相似的特征。

    Hall說(shuō):“從根本上說(shuō),我們嘗試了一把鎖的不同鑰匙,以弄清哪一把是最合適的。”

    該研究小組確定了Cdc14所靶定分子的最常見(jiàn)結構特征,并用生物信息學(xué)工具來(lái)查明酵母蛋白質(zhì)中的匹配特征。他們證明Yen1是最佳匹配,進(jìn)一步的實(shí)驗證實(shí)其為Cdc14的底物。Yen1是第一個(gè)待確定的參與DNA修復的Cdc14底物。

    Hall稱(chēng),酵母和人類(lèi)中的這些酶非常的相似,因此這種方法也有可能用來(lái)識別人類(lèi)Cdc14的靶標。他說(shuō):“盡管酵母和人屬于極為不同的物種,但兩者Cdc14酶的‘鎖’是完全相同的。這使我們相信,我們可以使用這種策略來(lái)確定人類(lèi)Cdc14的底物,以及它們如何控制DNA修復過(guò)程和預防癌癥。”

    Hall認為,了解Cdc14在DNA修復中的作用以及酶如何與其底物結合,可以用來(lái)開(kāi)發(fā)更有效的化療***對抗腫瘤。許多化療藥物,通過(guò)在癌細胞中產(chǎn)生如此廣泛的DNA損傷而達到療效。設計一種模擬Cdc14底物特征的化合物,將有助于阻止Cdc14修復癌細胞中的受損DNA,加速它們的死亡。

    Hall說(shuō):“開(kāi)發(fā)Cdc14抑制化合物將使某些癌癥治療更加明確和有效。你可以將Cdc14抑制劑看作是癌細胞的氪星石(kryptonite),可能削弱它們的自我愈合能力,使它們更易受化療治療的影響。”

    Hall也正在探索利用Cdc14抑制劑來(lái)對抗作物中的致命真菌疾病。


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