科技日報北京10月10日電 (記者劉霞)美國梅奧診所科學家在最新一期《自然》雜志上發表論文稱,他們發現了一種新型蛋白質KCTD10,能夠像“守護者”一樣,在DNA復制和細胞分裂過程中有效防止DNA損傷。這一突破性發現,為開發癌癥新療法提供新途徑。
DNA呈洋紅色,KCTD10等蛋白質呈綠色。圖片來源:梅奧診所
在細胞分裂時,DNA必須精確地從一個細胞復制到另一個細胞。研究團隊發現,KCTD10在DNA復制這一關鍵環節中,意外地扮演了“守護者”角色。它如同一個內置感應器,在復制過程中保護DNA免受損傷。
與此同時,細胞還依賴另一個重要過程——轉錄。轉錄過程中,細胞將DNA信息解碼為RNA,進而合成維持健康組織和身體機能所必需的蛋白質。然而,復制和轉錄雖然任務不同,卻共用同一條DNA鏈,就像兩輛速度不同的車在同一條狹窄高速公路上行駛——復制速度較快,轉錄則相對緩慢。這種速度差不可避免地造成“交通堵塞”,甚至引發DNA的“碰撞事故”。長期以來,科學家一直困惑:細胞是如何協調這兩個過程,以避免或修復這些碰撞的?
此次研究發現,KCTD10能夠敏銳感知即將發生的“碰撞”,并迅速啟動應急機制。它激活一種名為CUL3的酶,促使緩慢的轉錄機制暫時“靠邊停車”,為快速通過的復制機制讓路,從而避免DNA受損。這一過程通過“泛素化”實現,即清除復制機制前方的障礙蛋白。
此外,實驗表明,KCTD10的缺失會導致基因組不穩定、突變增加,甚至誘發腫瘤。在缺乏KCTD10保護的癌細胞中,由于復制與轉錄機制失調,這種蛋白質的缺失可成為癌細胞脆弱性的“生物標志物”。
研究團隊表示,借此機制,或可在癌細胞最脆弱的階段實施精準打擊,為治療某些癌癥開辟新途徑。
本文鏈接:“守護者”蛋白能防止DNA復制損傷http://www.sq15.cn/show-11-26765-0.html
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