《DNA修补酵素.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DNA修补酵素.doc（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、DNA修补酵素（POL-Q）可以弥补活细胞的错误匹兹堡大学医疗中心的研究人员最近发现一种酵素，可以维护细胞的基因讯息，当发现错误的序列时可以加以改正。这种复杂的快速修补策略，可以在关键时刻使用，并且制止受损DNA的复制。研究人员表示，利用这种独特的能力，将可以为癌症治疗提供一线生机。这篇报告发表于EMBO期刊的网站中，描述DNA聚合酶Q或POL-Q，具有额外的能力可以绕过因细胞正常磨损造成或其它不良损坏造成的DNA序列损伤。POL-Q是人类细胞中15种不同DNA聚合酶之一，这些专一性聚合酶负责DNA复制、校正和修补的工作。DNA含有蛋白质生产必要的基因，而确使所有细胞的结构、作用和运动等方面都
2、能维持正常。另外一篇研究也可以提供研究人员更多PolQ保存染色体之完整性的角色。这项研究是由杰克逊实验室的研究人员发表于EMBO期刊中，利用动物研究证实，无法表现PolQ的小鼠之红血球发育异常。瑞典和英国的两个研究小组最近发现，部分乳腺癌细胞在生长过程中需要对自身的DNA（脱氧核糖核酸）进行修补。干扰、抑制这种修补便能杀死特定类型的乳腺癌细胞。据最新一期自然杂志报道，约有5的女性乳腺癌是由乳腺细胞中的BRCA1和BRCA2基因变异导致。这两个基因在正常形态下具有修补DNA的功能，可将出错的DNA序列整段地剔除，换上新的DNA序列。它们的变异会使乳腺细胞丧失这种对出错DNA进行修补的机制，结果导
3、致乳腺细胞癌变。尽管癌细胞的生长也许是不可阻止的，但只要它们生长，就仍然需要对DNA进行修补。5年前，瑞典斯德哥尔摩大学的分子生物学家赫勒代提出，一种被称为PARP的蛋白质也能对DNA的某些错误进行修补。对于BRCA1和BRCA2基因不能发挥作用的乳腺癌细胞来说，抑制PARP蛋白质的作用，阻止癌细胞修复自己的DNA，便有望使乳腺癌细胞死亡。为了检验这种设想，英国癌症研究所专家阿什沃思领导的小组，选取了缺失BRCA1或BRCA2基因所有两个副本的小鼠细胞，并在对其进行培养时添加了PARP蛋白质抑制剂。加入抑制剂48小时后，细胞停止生长，其染色体表现出了损坏。但如果细胞至少拥有BRCA1和BRCA
4、2基因的一个正确副本，则细胞遇到PARP蛋白质抑制剂后仍能正常生长，这意味着健康细胞能很好地耐受该抑制剂。无独有偶，赫勒代领导的小组使用组织培养的人体乳腺癌细胞进行实验，也取得了类似的结果。而且两个小组都发现，在因BRCA2基因缺失而可能患癌症的小鼠身上，PARP蛋白质抑制剂能抑制肿瘤形成，或使已经出现的肿瘤缩小。PARP蛋白质抑制剂目前已获准用于其他一些疾病的人体安全试验，因此研究人员估计，用它治疗乳腺癌的试验有望在今年内开始。但其他专家也指出，要证明上述方法能防治人类乳腺癌，“还有很长的路要走”。细胞生物学家发现了控制细胞衰老的主要开关。在大多数组织中，每当细胞分裂时端粒(在染色体两端上覆
5、盖的重复DNA序列)就会缩短，直到染色体被磨损得很严重，以致细胞变得衰老为止。但是在少数正常细胞(包括产生卵子和精子的细胞、癌细胞)内，有一种酶(被称作端粒酶)在每次分裂之后重新组建端粒，使细胞保持不死状态。目前，研究人员发现了第二种酶，这种酶可以使端粒酶具备完成此项任务的能力。纽约城洛克菲勒大学的Susan Smith等人报道，在人细胞中发现了一种蛋白，他们称之为tankyrase。洛克菲勒小组的证据表明，tankyrase控制着端粒酶通过去除另一种蛋白完成任务，这种蛋白以不同的方式阻断端粒酶至染色体顶端的通路。如果这种新的酶确实起这种作用，通道可能被打开，并产生一些化合物，这些化合物可以利
6、用tankyrase去控制细胞寿命。激活它的化合物可以激发用于基因或细胞基础治疗细胞中的端粒酶活性，以延长细胞的生命。相反，新的抗癌制剂可能通过儿种方式起作用，例如抑制takyrase，从而阻断端粒酶活性并且使癌细胞再次死亡。Lange及其同事发现，tankyrase是此研究的意外收获。在这项研究中，研究人员寻找那些专门与端粒结合并且对端粒维持和功能可能韦重要作用的蛋白。在90年代初期，他们无意中发现了第一个端粒特异性DNA结合蛋白(TRF1)。此后Lange等人证明，TRF1以某种方式起着调节端粒总长度的作用。研究人员推测，它是通过阻碍端粒酶的活性起作用。为了进一步查清有关TRF1如何对调节
7、端粒长度起作用的原因，Smith决定寻找其他与TRF1相关的人类蛋白。现在证明这种蛋白就是tankyrase。此蛋白的结构为它如何能起作用提供了一些线索。它有24个所谓的锚蛋白复制品，在其他蛋白中，这些锚蛋白复制品与蛋白之间的相互作用有关。tankyrase的另一部分类似于一种不常见的酶PARP催化活性区。PARP全称为多(腺苷二磷酸-核糖)聚合酶。PARP在DNA修复中起作用，它似乎能修复自身和产生新DNA分子复合物中的其他蛋白。PARP的作用是去除小分子NAD+中的ADP-核糖，然后把它加入靶蛋白中。为了观察tankyrase是否显示出类似的催化作用，Smith和Lange进行了试管研究，
8、他们把tankyrase与NAD+与ADP-核糖混合在一起，结果发现tankyrase将ADP-核糖加到自身和TRF1上。在特殊情况下，TRF1以与DNA结合的形式存在，但是当tankyrase存在时，TRF1与DNA分离。Lange提醒说，他们仍需证明在活的细胞中发生他们在试管研究中所观察到的情况。但是她和她的同事们推测，TRF1一般位于端粒上，从而抑制端粒酶活性。在DNA复制期间或复制之后，tankyrase修复TRF1，以至它离开端粒，使端粒酶能够代替在血细胞、胚细胞或肿瘤中复制过程中丢失的DNA。科罗拉多大学的生物化学家Tom cech认为，tankyrase可能是调节或发送信号通道的
9、重要成分。tankyrase是第二种与DNA修复相关的蛋白，现在发现DNA修复与端粒有关；第一种蛋白名为Ku蛋白，与被破坏的DNA结合。这表明DNA修复和端粒合成可能具有一些共同的成分。加利福尼亚的研究人员指出，在确定tankyrase功能之前，谈论这种酶是否可作为新药还为时过早。即使只吸一口烟，吸烟者的脱氧核糖核酸（DNA）也会受到伤害，这是迈向癌症或心脏病的第一步。研究人员10月1日公布了这项研究成果。 美国匹兹堡大学研究小组对吸少量烟所造成的最初伤害感到惊讶。威廉桑德斯与同事们把一些细胞暴露在液化的烟尘中，发现细胞中携带DNA的染色体从两端撕裂。“双重撕裂突变被认为是最具突变诱因的DNA
10、破坏类型。”桑德斯说。然而，这些情况仅在极少量的烟尘中发生。 吸烟造成的后果显然比致病更多。美国匹兹堡大学研究小组对吸少量烟所造成的最初伤害感到惊讶。威廉桑德斯与同事们研究香烟烟尘对于人体结缔组织中纤维原细胞、普通细胞的影响。他们把一些细胞暴露在液化的烟尘中，发现细胞中携带DNA的染色体从两端撕裂。 “双重撕裂突变被认为是最具突变诱因的DNA破坏类型，因为撕裂染色体末端可能可以与其他染色体结合，”桑德斯在一份匹兹堡大学环境诱因协会准备的发言稿中说一个成人身体大约由近一千万亿个细胞组成。细胞的种类非常多，可是个个识大体，顾大局，有分工，有合作，工作起来循规蹈矩，所以，把人体比作一个细胞国家，那是
11、再形象不过的了。细胞国家有时会出现一些不安定分子，在教唆犯的作用下，起来造反，不服从整体，自由主义泛滥，大搞特权，另立门户，严重危胁着国家的安全。这些不安全的分子就是癌细胞。癌细胞是怎样产生的呢？谁是教唆犯呢？科学家们一百多年的研究认为病毒、霉菌、射线、化学致癌剂等是癌细胞的教唆犯。人体细胞的代谢可使它们变为容易排泄的废物，被排出体外，但也可能在酶的生物转化作用下，使它们变成能直接引起细胞遗传物质DNA突变的最终致癌物。这仅是癌形成过程的第一阶段，只需几秒钟至几小时。第二阶段，最终致癌物质作用于细胞。如经DNA修复有缺陷，DNA就发生突变，改变遗传的性能。当细胞分裂繁殖时，下一代子细胞接受了错误的信息，形态就发生了变化，成为癌细胞，又慢慢地发展成癌细胞集团。当它变成临床上能察见的癌时，虽然开始只有一个火柴头那么大，但已包含了三千万个癌细胞。第二阶段则相当长，大约需要15到30年。由于癌的潜伏期长。所以癌症病人以老年人为多。
