特色栏目
 
 
当前位置: 首页>>特色栏目>>营养快讯>>正文
【研究进展】PNAS:研究发现氧基损伤DNA修复新途径
2010-11-24 09:21 生物谷  发布范围:公开
PNAS:研究发现氧基损伤DNA修复新途径
有望为癌症等疾病的治疗提供新思路


据美国物理学家组织网11月9日报道,美国研究人员发现了一种修复氧基损伤DNA(脱氧核糖核酸)的新途径。论文的第一作者、加州大学戴维斯分校化学教授彼得·比尔称该法为细胞氧化损伤的修复提供了可能。相关研究论文发表在本周出版的美国《国家科学院院刊》上。

比尔的同事、希拉·大卫教授介绍说,作为炎症反应的一部分,人体的免疫系统会产生氧自由基或活性氧,以此来杀死细菌、寄生虫或肿瘤。此外,氧自由基与癌症、衰老密切相关,在接触环境毒素或暴露于辐射中时也会生成,对于慢性炎症患者而言,这些氧自由基就有可能致癌。对于修复这种损伤的认识将有助于了解某些癌症的成因,并提出有建设性的治疗方案。

据介绍,健康的DNA是由脱氧核苷酸碱基(A腺嘌呤、T胸腺嘧啶、G鸟嘌呤、C胞嘧啶)间通过碱基互补配对,在氢键的作用下形成的双螺旋结构。但在该过程中,一旦氧自由基组成DNA的这4种碱基发生反应,DNA就会出现突变,从而形成癌症。

在实验中,研究人员发现了一种被称为NEIL1的酶,这种酶能够在DNA形成固定的基因组之前发现并修复异常或损坏的碱基,而NEIL1的信使RNA(核糖核酸)由一种被称为ADAR1的酶进行编译。编译过程中构成NEIL1结构中的氨基酸由赖氨酸变为精氨酸,从而使该蛋白质的性能发生改变。

研究人员用来自于神经细胞的细胞系进行实验,在加入NEIL1后细胞仍处于静止状态,并未出现反应;而当在其中添加干扰素后,情况有了变化,细胞开始通过生产ADAR1和对NEIL1进行编译来对抗病毒。

研究人员发现,经过干扰素治疗的细胞中会产生两种形式的NEIL1蛋白质,一种是具有赖氨酸的版本,另一种是具有精氨酸的版本。两种不同形式的NEIL1在其中发挥了不同的作用:起基本作用的是赖氨酸版的NEIL1,其修复范围广但活性较低;经过编译的精氨酸版的NEIL1具有更高的活性,但在适用范围上却相对有限。正是这种分工的不同,才使得NEIL1在修复DNA损伤上具有极大的灵活性。

比尔和大卫认为,整个系统的运作是这样的:炎症产生自由基,自由基破坏DNA,而NEIL1则修复DNA。但炎症同时也会引发干扰素诱导ADAR1的表达,这种干扰素则会对NEIL1进行编译使其更具活性,从而使其得以应付损坏程度更为严重的DNA碱基。
RNA editing changes the lesion specificity for the DNA repair enzyme NEIL1
Jongchan Yeo, Rena A. Goodman, Nicole T. Schirle, Sheila S. David1, and Peter A. Beal1
+ Author Affiliations

Department of Chemistry, University of California, One Shields Avenue, Davis, CA 95616
Edited* by Jacqueline Barton, California Institute of Technology, Pasadena, CA, and approved October 8, 2010 (received for review June 27, 2010)

Abstract
Editing of the pre-mRNA for the DNA repair enzyme NEIL1 causes a lysine to arginine change in the lesion recognition loop of the protein. The two forms of NEIL1 are shown here to have distinct enzymatic properties. The edited form removes thymine glycol from duplex DNA 30 times more slowly than the form encoded in the genome, whereas editing enhances repair of the guanidinohydantoin lesion by NEIL1. In addition, we show that the NEIL1 recoding site is a preferred editing site for the RNA editing adenosine deaminase ADAR1. The edited adenosine resides in an A-C mismatch in a hairpin stem formed by pairing of exon 6 to the immediate upstream intron 5 sequence. As expected for an ADAR1 site, editing at this position is increased in human cells treated with interferon α. These results suggest a unique regulatory mechanism for DNA repair and extend our understanding of the impact of RNA editing.

http://www.pnas.org/content/early/2010/11/08/1009231107
 
【本网站转载文章无任何商业目的。对此如有异议,请与我们联系。】
【本网站转载文章仅为学术探讨,不代表本单位观点。】
关闭窗口
 
 
 联系我们 | 网站地图 | 返回首页 

第四军医大学军事预防医学系营养与食品卫生学教研室  地址:陕西西安长乐西路17号