DNA修復蛋白研究進入亞納米時代

抗癌新藥開發(fā)有了新思路

 

劉詩瑤

記者從中國科學技術大學了解到：近日，中國科學技術大學蔡剛團隊與南京農業(yè)大學王偉武團隊合作，在DNA修復的關鍵蛋白ATR激酶研究方面獲得重大突破，在國際上首次在亞納米尺度上描繪出ATR激酶的三維結構。通過獲知這種蛋白對DNA損傷的響應機制，有望指導抗癌新藥開發(fā)。國際權威學術期刊《科學》12月1日發(fā)表了該成果。

據了解，人體細胞通過不斷分裂來修補和替換受損組織，每一次的分裂都需要重新“復印”一次細胞的“遺傳藍圖”。隨著DNA的復制，會不可避免地發(fā)生“錯印”，這種損傷若是得不到修復，就會導致細胞的死亡或癌變。

一旦感受到DNA損傷的跡象，一種叫做ATR激酶的蛋白質就會活化細胞固有修復系統(tǒng)。作為機體負責維持細胞穩(wěn)態(tài)的六大蛋白質激酶之一，ATR激酶負責啟動細胞對DNA損傷和復制壓力的修復。

ATR激酶是如何響應DNA損傷的，又如何活化修復系統(tǒng)的？解析ATR激酶的活化機制，一直是現代生命科學領域的核心問題之一。

據論文通訊作者、中國科學技術大學蔡剛教授介紹，他的團隊利用電子顯微鏡，在0.39納米的精度下構建了酵母中Mec1—Ddc2復合物的原子模型。這種復合物與人體內的ATR激酶和它的信號通路伴侶蛋白ATRIP，具有很高的結構相似度。

蔡剛說，對Mec1—Ddc2復合物進行數據收集、圖像處理和三維重構的方法，可以獲得近原子級別精度的三維結構，有助于闡明人類ATR—ATRIP復合物的結構和分子機制。

據了解，ATR激酶被視為潛在的癌癥治療靶點。處于待激活狀態(tài)的ATR激酶，一旦檢測到DNA損傷跡象，會迅速被激活。高分辨率的結構信息揭露了ATR激酶的調控位點，闡明其調控機制，有望指導新型癌癥治療藥物的開發(fā)。

蔡剛教授和他的團隊目前正在對酵母Mec1—Ddc2復合物及人類ATR—ATRIP復合體的不同激活階段進行成像，期望開發(fā)特定性更強和效率更高的ATR激酶抑制劑，以便探索優(yōu)化癌癥治療的可能性。

 

 

《 人民日報 》（ 2017年12月18日 20 版）

來源：人民網-人民日報