DNA修复蛋白三维结构获亚纳米尺度解密—论文—科学网

 
作者:蔡刚等 来源:《科学》 发布时间:2017/12/15 14:30:31
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DNA修复蛋白三维结构获亚纳米尺度解密

 

近日,中国科技大学教授蔡刚课题组首次在亚纳米尺度上描绘出DNA修复的关键蛋白ATR激酶的三维结构,从而可以了解这种蛋白对DNA损伤的响应机制,该成果12月1日在《科学》上发表论文链接

细胞通过不断分裂来修补和替换受损组织,每一次分裂都需要重新“复印”一次细胞的“遗传蓝图”。随着DNA的复制,“错印”不可避免地发生了,这种损伤若是置之不理,就会导致细胞死亡。

一旦感受到DNA损伤的迹象,一种叫做ATR激酶的蛋白质就会活化细胞固有修复系统。作为机体负责维持细胞稳态的六大蛋白质激酶之一,ATR蛋白负责启动细胞对DNA损伤和复制压力的修复。当这个家族的蛋白质发现了问题,比如DNA损伤,ATR就会激活修复损伤所必需的下游信号通路。

解析ATR激酶的活化机制是生命科学的核心问题之一。这个问题包括ATR激酶是如何响应DNA损伤的,又是如何被活化的。蔡刚团队利用电子显微镜在0.39纳米精度下构建了酵母中Mec1-Ddc2复合物的原子模型。这种复合物对应人体内的ATR蛋白和它的信号通路伴侣蛋白ATRIP。酵母Mec1-Ddc2复合物和人类ATR-ATRIP复合物具有高度保守性,结构相似度高。

研究人员使用顶级的冷冻电子显微镜对Mec1-Ddc2复合物进行观察,可以获得近原子级别精度的三维结构,该结构已经验证并拓展了现有的关于ATR的多个发现。高清结构揭示了ATR激酶活性调控的分子机制和关键调控位点,为研制新型ATR激酶抑制剂用于肿瘤治疗奠定了结构基础。

“阐明这些位点的调控机制,有望指导新型癌症治疗药物的开发。”蔡刚说。(来源:中国科学报 范琼)

 
 
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