作者:Stefan Jentsch 来源:《细胞》 发布时间:2012-11-22 11:11:23
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科学家解析类泛素蛋白作用新机制
 
来自德国马普生物化学研究院的研究人员以DNA双链断裂修复作为例,解析了类泛素蛋白SUMO的作用新机制——SUMO化修饰过程靶向的是一组蛋白,而负责特异性修饰的则是局部修饰酶和高特异性启动过程。这一相关成果公布在Cell杂志上。
 
领导这一研究的是德国马普生物化学研究所分子细胞生物学系主任Stefan Jentsch教授,Jentsch教授也是欧洲分子生物学组织(EMBO)成员,德国科学院院士。曾发现多个泛素载体蛋白(E2),如UBC1, Rad6等, 是著名期刊Molecular Cell, EMBO J 等编委。
 
在很长时间内蛋白质修饰和降解的研究并未引起足够重视,直到2004年泛素介导的蛋白质降解的发现获得诺贝尔奖之后,这一情形才有了明显改观。蛋白质修饰和降解调控着几乎所有动植物的生命活动,它的异常会导致癌症或神经退行性疾病等人类重大疾病,因此对该通路的调控已成为疾病治疗中的一种创新性方法。
  
虽然SUMO途径的突变会产生重要的表型,但是科学家们对于个体SUMO修饰功能却了解的并不多,并且SUMO化修饰缺陷型突变也没有被发现有显著的表型。在这篇文章中,研究人员以DNA双链断裂修复作为例子,进行了深入分析,发现DNA损伤能开启SUMO化修饰,从而导致同一途径中几个修复蛋白的同时点修饰。
 
蛋白之间的SUMO化修饰稳定相互作用是由DNA结合SUMO连接酶催化,并由单链DNA开启的,而且重要的是,只有整体清除几种修复蛋白的SUMO化修饰,才会通过大量减慢DNA修复,大幅度影响同源重组途径。
 
因此研究人员认为SUMO能协同作用于几种蛋白,单个修饰叠加促进有效修复,这也就是说,SUMO化修饰过程也许常常能靶向一组蛋白,而不是单个蛋白,而局部修饰酶和高度特异性启动则能确保特异性。
 
SUMO(类泛素相关修饰物)蛋白,最初又叫做Sentrin,可与其他蛋白结合改变它们的功能及在细胞内的定位(SUMO化修饰)。此前的另外一项研究也证实了这种SUMO可与复制蛋白A(RPA)复合物共同协作促进DNA修复。
 
研究人员发现SUMO对RPA70的修饰是通过同源重组修复DNA双链断裂所必需的,如果用未被SUMO修饰的突变蛋白取代RPA70,那么细胞将对化疗及放射性治疗更加敏感。化疗药物喜树碱和放疗均可通过诱导双链DNA断裂攻击癌症细胞。细胞通过激活同源重组修复损伤。SUMO与RPA70相互关系的发现为研究者提供了一个新的靶点使细胞对治疗更加敏感。(来源:生物通  万纹)
 
 
 
 
 
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