DNA修复方案有望用于癌症治疗

　　

   

   

图片:DNA聚合酶的结构，它通过连接悬挂的单链末端和催化DNA合成来固定DNA中的双链断裂(在顶部)。莱斯大学和圣裘德儿童研究医院的研究人员研究了这种酶在微同源介导末端连接过程中的作用，发现它可能是精确癌症治疗的一个有前途的靶点。 

来自莱斯大学和圣裘德儿童研究医院的研究人员仔细研究了细胞修复断裂DNA链的一种方式，并发现了一些细节，这些细节可能有助于使一种特定的酶成为精确癌症治疗的有希望的靶点。

与修补轮胎一样，DNA聚合酶(又名Pol)的工作是修复DNA中的双链断裂，连接悬挂的单链末端，并催化DNA合成，这一过程被称为微同源性介导的末端连接(MMEJ)。

MMEJ补充了另外两个修复DNA双链断裂的过程——同源重组和非同源末端连接，但保真度较低，因为Pol theta容易发生突变、插入和删除错误。

但这就是它的优势所在：MMEJ需要Pol theta来修复双链。

莱斯大学和圣裘德大学的研究人员在《核酸研究》杂志上发表的一项新研究首次揭示了Pol theta介导的MMEJ的结构基础，展示了其独特的插入环在为MMEJ修复准备位点时如何帮助稳定短DNA结合。

Rice生物科学助理教授Yang Gao,  结构生物系助理成员Ji Sun，以及Rice的博士后研究员Chuxuan Li和St. Jude的Hanwen Zhu领导了这项研究。

德克萨斯癌症预防与研究所(CPRIT)癌症研究学者、研究DNA复制机制的Gao说:“当DNA断裂时，对细胞来说是非常危险的，它必须立即修复它。”“一次断裂就会杀死细胞，而细胞不想死，尤其是癌细胞。

“最常见的情况之一是患者有BRCA1或brca2突变，”他说。健康时，这些基因会表达dna修复蛋白，但突变会引发乳腺癌。“当患者的这些基因出现问题时，就无法通过同源重组途径进行修复。他们必须走其他的路。

Gao说:“8年前人们发现，当他们敲除正常细胞中的Pol theta时，就不会有问题。”“但如果这种蛋白质的敲除发生在BRCA1或BRCA2突变的细胞中，这些缺陷可能是致命的。这使得它成为一个非常有前途的药物靶点。Pol theta抑制剂不会伤害正常细胞，只会伤害癌细胞。”

他说，基于其他实验室的研究，此类治疗的临床试验正在进行中，但莱斯大学实验室的研究增加了有关机制的细节。

虽然新论文中的实验是关于从亚洲海鲈鱼中提取的蛋白质，但关于人类版本的工作仍在继续。

文章标题

Structural basis of DNA polymerase theta mediated DNA end joining