Cell子刊：基因组的质控蛋白

研究人员发现了基因组对DNA损伤进行质控的机制，指出蛋白XPD在定位DNA损伤中具有关键性的作用。文章发表在Cell旗下的Current Biology杂志上。

　　

生物通报道：我们的DNA持续面临着UV紫外线、毒素和代谢过程的攻击，而相关的修复蛋白和酶在日夜不停对受损DNA进行修复。若这类遗传物质的损伤未能被识别，那么机体就无法对其进行修复，最终加速老化、引发癌症或遗传疾病。现在，兽医药理学和毒理学家Hanspeter Nägeli领导的团队发现了基因组对DNA损伤进行质控的机制，指出蛋白XPD在定位DNA损伤中具有关键性的作用。文章发表在Cell旗下的Current Biology杂志上。

扫描器XPD蛋白

遗传信息保存在由ATGC组成的DNA双螺旋中，当紫外线或化学致癌物造成DNA损伤时，就需要通过核苷酸切除来进行修复。切除修复普遍存在于各种生物细胞中，也是人体细胞主要的DNA修复机制，能够修复嘧啶二聚体等多种DNA损伤。若人体缺乏相应系统，则会引发着色性干皮病（XP），患者皮肤干燥，有色素沉着，易患皮肤癌。

研究人员在活细胞中，进行了以原位荧光为基础的蛋白动力学实验，发现著名的DNA解螺旋蛋白XPD 还具有识别DNA损伤的功能。研究显示XPD蛋白能沿着DNA双螺旋滑动，像一个扫描器对DNA受损标志进行监测。当XPD蛋白含铁的感应装置遇到DNA损伤时，蛋白就会停下，给损伤位点打上需要修复的标记。研究人员指出，除了DNA修复以外，XPD蛋白也参与了细胞分裂和基因表达，是细胞中名副其实的多面手。

医疗新希望

XPD的解螺旋活性和DNA损伤识别能力，使其成为了基因组的质控机制。不过，DNA修复在保护健康机体组织免遭遗传物质损伤的同时，也会降低许多化疗物质的抗癌效果。“现在，我们可以利用XPD识别DNA损伤的功能，有目的性地对DNA修复进行刺激或抑制，从而治疗多种相关疾病，” Hanspeter Nägeli解释道。这一研究成果将有助于开发新的癌症治疗手段。

 

（生物通编辑：叶予）

生物通推荐原文摘要：

DNA Quality Control by a Lesion Sensor Pocket of the Xeroderma Pigmentosum Group D Helicase Subunit of TFIIH

Nucleotide excision repair is a versatile DNA repair reaction that removes bulky adducts generated by environmental mutagens such as the UV spectrum of sunlight or chemical carcinogens. Current multistep models of this excision repair pathway accommodate its broad substrate repertoire but fail to explain the stringent selectivity toward damaged nucleotides among excess native DNA. To understand the mechanism of bulky lesion recognition, we postulated that it is necessary to analyze the function of xeroderma pigmentosum group D (XPD) protein beyond its well-known role in the unwinding of double-stranded DNA…