记者从中国科学技术大学了解到:近日,中国科学技术大学蔡刚团队与南京农业大学王伟武团队合作,在 DNA 修复的关键蛋白 ATR 激酶研究方面获得重大突破,在国际上首次在亚纳米尺度上描绘出 ATR 激酶的三维结构。通过获知这种蛋白对 DNA 损伤的响应机制,有望指导抗癌新药开发。国际权威学术期刊《科学》12 月 1 日发表了该成果。
据了解,人体细胞通过不断分裂来修补和替换受损组织,每一次的分裂都需要重新 "复印" 一次细胞的 "遗传蓝图"。随着 DNA 的复制,会不可避免地发生 "错印",这种损伤若是得不到修复,就会导致细胞的死亡或癌变。
一旦感受到 DNA 损伤的迹象,一种叫做 ATR 激酶的蛋白质就会活化细胞固有修复系统。作为机体负责维持细胞稳态的六大蛋白质激酶之一,ATR 激酶负责启动细胞对 DNA 损伤和复制压力的修复。
ATR 激酶是如何响应 DNA 损伤的,又如何活化修复系统的?解析 ATR 激酶的活化机制,一直是现代生命科学领域的核心问题之一。
据论文通讯作者、中国科学技术大学蔡刚教授介绍,他的团队利用电子显微镜,在 0.39 纳米的精度下构建了酵母中 Mec1—Ddc2 复合物的原子模型。这种复合物与人体内的 ATR 激酶和它的信号通路伴侣蛋白 ATRIP,具有很高的结构相似度。
蔡刚说,对 Mec1—Ddc2 复合物进行数据收集、图像处理和三维重构的方法,可以获得近原子级别精度的三维结构,有助于阐明人类 ATR—ATRIP 复合物的结构和分子机制。
据了解,ATR 激酶被视为潜在的癌症治疗靶点。处于待激活状态的 ATR 激酶,一旦检测到 DNA 损伤迹象,会迅速被激活。高分辨率的结构信息揭露了 ATR 激酶的调控位点,阐明其调控机制,有望指导新型癌症治疗药物的开发。
蔡刚教授和他的团队目前正在对酵母 Mec1—Ddc2 复合物及人类 ATR—ATRIP 复合体的不同激活阶段进行成像,期望开发特定性更强和效率更高的 ATR 激酶抑制剂,以便探索优化癌症治疗的可能性。
来源: http://health.qq.com/a/20171218/011336.htm