抑制DNA修复蛋白或能帮助治疗恶性肿瘤,近期D

本文中,小编整理了近年来DNA修复研究领域的重磅级成果,分享给大家!与大家一起学习!

图片 1

图片 2

转眼间6月份就快要过去了,这个月又有哪些研究论文值得我们深入学习一下呢?谷君根据本月新闻的点击量、研究领域、热度筛选出了6月份的重磅级研究Top10,供大家学习交流。

图片 3

图片摘自:www.medscape.com

相比于对照细胞的细胞核。图片来自Science/AAAS。

图片 4

JCI:突破!科学家通过破坏细胞DNA修复的“跷跷板”来成功杀灭癌细胞

近日,一项刊登在国际杂志Stem Cell Reports上的研究报告中,来自利兹大学的研究人员通过研究发现,靶向作用大脑中一种特殊的DNA修复蛋白或能对恶性脑瘤进行有效治疗,研究者表示,在实验室中抑制名为RAD51的蛋白质就能够帮助增加放疗杀灭胶质母细胞瘤的作用效率。

太多的糖分不仅增加你的腰围,它也能够在细胞内部深处挑起麻烦。当细胞衰老时,糖分子开始修饰蛋白和DNA构成单元,干扰它们的功能。

HMG:喝茶会诱发女性机体表观遗传改变

doi:10.1172/JCI92742

胶质母细胞瘤是成年人中一种常见的原发性脑瘤,同时这也是一种恶性脑瘤,尽管进行了多种治疗但很多患者经常会发生死亡。胶质母细胞瘤细胞亚群能够再生来进行复制,同时还会对疗法产生耐受性。在这项研究中,研究人员发现,名为胶质母细胞瘤干细胞的一类亚群细胞中含有较高水平的RAD51蛋白。

DNA修复系统能够修复活性氧、活性羰基化合物、烷化剂、紫外线辐射、脱氧尿嘧啶整入和复制错误导致的DNA损伤。DNA修复机制包括核苷酸池消毒(nucleotide pool sanitization)、直接修复、核苷酸切除修复、同源重组修复。

doi:10.1093/hmg/ddx194

近日,一篇发表在国际杂志Journal of Clinical Investigation上的研究报告中,来自埃默里大学的研究人员通过研究发现,癌细胞依赖的一种免于细胞死亡的特殊蛋白或能帮助调节癌细胞的DNA修复。文章中,研究者阐明了如何使得这种名为Mcl-1的蛋白质失去功能来促进癌细胞对DNA复制压力变得更加敏感,靶向作用Mcl-1蛋白的化合物或许就能作为一类新型的抗癌药物。

研究者Susan Short说道,放疗能够损伤胶质母细胞瘤细胞的DNA,但RAD51蛋白却会帮助细胞进行损伤DNA的修复,这就意味着其能够使肿瘤再度活化。利用抑制剂靶向作用RAD51蛋白研究者就能够使得GSCs对化疗变得敏感,从而就能够更加有效地移除肿瘤。目前研究者并不清楚胶质母细胞瘤细胞中RAD51蛋白水平增加从而能够对放疗产生耐受的机制,但本文研究中研究者就发现了能够靶向作用的合适蛋白,这就为后期开发新型疗法治疗胶质母细胞瘤提供了新的思路和希望。

糖化是体内的一种重要的DNA损伤来源,与增加的突变率和DNA链断裂相关联。在乙二醛的作用下,核酸发生永久性的糖化。作为糖代谢的副产物,GO和MGO在细胞中普遍存在,因而成为它们的主要的糖化试剂。对这些糖化试剂最为敏感的核苷酸是鸟苷酸。尽管发生氧化的核苷酸可通过鸟嘌呤氧化修复系统加以修复,但是迄今为止,人们并没有发现糖化核苷酸修复系统。

表观遗传学改变就是一种能够帮助开启/关闭基因表达的化学修饰作用,近日,一项刊登在国际杂志Human Molecular Genetics上的研究报告中,来自瑞典乌普萨拉大学的研究人员通过研究发现,女性喝茶或许会诱发特殊基因出现表观遗传学改变,而这些基因被认为和癌症和雌激素代谢之间会发生相互作用。

文章中,研究者就发现了诸如上述化合物,实验结果表明,这种化合物能同当前已知的药物结合有效杀灭小鼠模型机体中的肺癌细胞。长期以来,研究人员一直知道Mcl-1蛋白在保护细胞免于程序性细胞死亡方面扮演着关键的角色,很多类型的癌细胞都会产生过量的Mcl-1蛋白。

文章中,研究者利用免疫荧光显微镜检查技术发现,相比其它正常大脑细胞而言,胶质母细胞瘤细胞中含有较高水平的RAD51蛋白;随后研究者将抑制剂和放射结合来靶向作用癌细胞,下一步他们将会寻找能够适合于在人体内使用的新型抑制剂。目前研究者在实验中所使用的的抑制剂并不适合用于临床中,但相关研究结果表明,利用相同的制剂或新型药物来靶向作用癌细胞是可以有效抵御胶质母细胞瘤发展的。

如今看来,基因DJ-1能够修复糖化核苷酸。在一项新的研究中,法国巴黎第七大学的Gilbert Richarme领导的一个研究团队报道DJ-1起着一种DNA去糖化酶的作用,切除核酸中的额外糖分子。他们发现在体外培养的缺乏DJ-1的细胞中,DNA积累着突变,更容易发生断裂。这些发现弥补了该团队之前的报道:DJ-1让蛋白去糖化。他们写道,“DJ-1去糖化酶可能代表着仅有的修复蛋白和核酸的酶。”

我们都知道,我们的生活环境和生活方式,比如对食物的选择、吸烟以及暴露于化学物质中等等都会导致表观遗传学发生改变;这项研究中,研究者调查了是否喝茶及喝咖啡会引发表观遗传学的改变,此前研究结果表明,咖啡和茶在调节人类疾病风险上扮演着关键角色,比如抑制肿瘤进展、降低炎症并且影响雌激素代谢,而其中的机制或许都会通过表观遗传学改变所介导。

通过仔细观察细胞循环周期中Mcl-1蛋白水平的上升和下降,研究人员就鉴别出了该蛋白的另一种特殊功能,如果细胞存在严重的DNA损伤,即DNA链发生断裂,细胞会有两种方式来尝试修复这种DNA损伤,其中一种就是从另外一个染色体复制正确的序列,该过程称之为同源重组;但这仅仅是在细胞进行染色体复制过程中才会发生,另外,细胞还会尝试将破损的DNA利用修剪和编织的方式重新组合在一起,该过程称之为非同源性末端接合(non-homologous end-joining,NHEJ),该过程通常效率较低,研究人员将细胞对

胶质母细胞瘤患者的寿命大约为12-18个月,仅有20%的患者能够存活超过1年,因此研究人员希望后期进行更为深入的研究开发出治疗胶质母细胞瘤的新型个体化疗法。

其他的研究人员将这种去糖化酶活性视为DJ-1的一种近似合理的保护作用机制。美国国家卫生研究院的Mark Cookson给Alzforum网站写道,“这潜在地与DJ-1能够在细胞中的多个位置发现到以及提出DJ-1具有多种生理学功能相一致。”

研究结果表明,表观遗传学改变会在喝茶的女性机体中发生,而并不会在男性机体中发生。更有意思的是,很多表观遗传学改变往往发生在参与癌症和雌激素代谢的基因中。此前研究结果表明,喝茶能够降低机体的雌激素水平,而这就阐明了男性和女性对喝茶所产生的机体生物学反应的差异,研究者指出,相比男性而言女性往往也能喝大量的茶,而这也能增加我们寻找喝茶和女性之间关联性的机会。当然本文研究并未发现喝咖啡个体机体中出现的任何表观遗传改变。

Science:我国科学家解析出DNA修复关键组分Mec1-Ddc2的三维结构

许多之前的研究已发现DJ-1有助神经元在氧化应激下存活下来。其他的研究报道了它起着分子伴侣的作用,阻止蛋白聚集。但是尽管人们详细了解了DJ-1的结构,但是它的基础分子功能仍然是未知的。

图片 5

doi:10.1126/science.aan8414

在2015年,Richarme和同事们首次证实了DJ-1是一种通过移除半胱氨酸、精氨酸和赖氨酸上添加的糖分子恢复蛋白功能的去糖化酶。蛋白糖化在衰老、氧化应激期间和糖尿病等疾病中发生,而且糖化本身促进活性氧产生。

Science子刊:突破性成果!科学家开发出能有效治疗多种癌症的新型组合性疗法

细胞不断地复制以便修复和替换受损组织,而且每次细胞分裂都需要复制DNA。 当DNA复制时,错误不可避免地发生,这会造成DNA损害,如果不加以修复的话,那么这可能导致细胞死亡。

在当前的这项研究中,Richarme团队将他们的研究扩展到核酸。在不含细胞的溶液中,DJ-1阻止糖分子添加到核苷酸上,而且也切除核苷酸上最近添加的糖分子。在体外培养的大肠杆菌中,缺乏DJ-1同源基因的细菌具有的糖化DNA比野生型细菌多两倍。显着的是,它们的突变率提高了46倍,这表明当缺乏功能性DJ-1时,DNA稳定性显着下降。在人HeLa细胞系中,抑制DJ-1也会导致更多的发生糖化和断裂的DNA产生,这再次支持它在DNA修复中发挥着作用。

DOI: 10.1126/scitranslmed.aal5148

作为DNA损伤的第一个线索,一种被称作ATR激酶的蛋白激活细胞的内在修复系统。如今,在一项新的研究中,来自中国科技大学、中科院分子细胞科学卓越创新中心和南京农业大学的研究人员以前所未有的分辨率解析出这种蛋白的结构图,并开始理解它对DNA损伤作出的反应。相关研究结果发表在2017年12月1日的Science期刊上,论文标题为“ 3.9A structure of the yeast Mec1-Ddc2 complex, a homolog of human ATR-ATRIP”。

这种去糖化酶活性解释了DJ-1突变如何导致帕金森病产生吗?德国哥廷根大学医学中心的Tiago Outeiro认为这有可能。他近期报道了α-突触核蛋白糖化导致这种蛋白聚集。此外,Outeiro在更早前已发现DJ-1直接与α-突触核蛋白相互作用来降低它的毒性,而且致病性突变破坏这种相互作用,允许有毒性的发生过量糖化的α-突触核蛋白聚集。

近日,来自德克萨斯大学MD安德森癌症研究中心的研究人员通过研究开发出了一种新型疗法,这种疗法能够有效治疗因RAS基因突变诱发的疗法耐药性癌症,RAS基因突变在很多癌症中都存在;研究者表示,这项临床前研究结合了能够将靶向作用PARP及MEK(丝裂原活化蛋白激酶)的抑制剂疗法。相关研究刊登于国际杂志Science Translational Medicine上。

论文通信作者、中国科学技术大学生命科学博士生导师蔡刚教授说,“ATR蛋白是应对DNA损伤和复制应激的顶端激酶。长期以来,一个关键的问题是确定ATR激酶的激活机制---它如何对DNA损伤作出反应,以及它如何被激活。”

Outeiro 猜测Richarme团队当前的这项研究提示着存在缺陷的DNA修复可能也在疾病中发挥着作用,而且很可能是通过降低控制蛋白动态平衡的基因表达来实现的。他给Alzforum网站写道,“尽管我们不能够忽视DJ-1在细胞中存在着其他功能的可能性,但是这种去糖化酶活性特别吸引人,而且为治疗性干预开辟新的途径。”

研究者表示,在超过90%的胰腺癌、50%的结直肠癌和30%的肺癌中都能发现RAS基因突变的存在,而且这种突变在其它类型癌症中所出现的比例也较高,但很不幸的是,这些癌症通常都会对传统的疗法产生耐受性从而导致患者预后较差。研究者Gordon Mills表示,目前我们需要开发出针对新型疗法来治疗致癌RAS突变诱发的癌症,基于本文研究我们发现,将PARP和MEK抑制剂进行合理结合或许就能够有效治疗RAS突变引发的癌症。

图片 6

Cookson指出未来的工作应当研究DJ-1突变是否会降低它的去糖化酶活性,糖化蛋白和糖化核酸是否会随着年龄增加在DJ-1基因敲除小鼠中积累。

PARP抑制剂能够细胞中DNA修复的关键通路,从而就能够有效阻断携带DNA修复机制缺失的癌症继续发展,但由于肿瘤细胞具有不断适应疗法所诱发压力的能力,因此癌细胞会很快获得对疗法的耐受性;而MEK抑制剂常常能够影响那些信号通路发生过度表达的癌症。

Nature子刊:重大突破!利用CRISPR-Gold在体内诱导同源介导的DNA修复

Nature:重磅级成果!科学家解析为何心脏无法进行自我修复!

doi:10.1038/s41551-017-0137-2

doi:10.1038/nature22979

虽然很有前景,但是CRISPR-Cas9基因编辑的应用迄今为止因遭受运送挑战---也就是如何把所有的CRISPR组分提供给每个需要它们的细胞中---而受到限制。在一项新的研究中,来自美国加州大学伯克利分校、GenEdit公司和日本东京大学的研究人员通过注射一种他们称为CRISPR-Gold的载体,成功地修复杜兴氏肌肉营养不良(Duchenne muscular dystrophy)模式小鼠体内发生的抗肌营养不良蛋白基因突变。CRISPR-Gold含有Cas9蛋白、向导RNA和供者DNA,它们都被包被在微小的金纳米颗粒周围。相关研究结果于2017年10月2日在线发表在Nature Biomedical Engineering期刊上,论文标题为“Nanoparticle delivery of Cas9 ribonucleoprotein and donor DNA in vivo induces homology-directed DNA repair”。

心肌是机体中不可再生的组织,同时这也是引发心脏病患者死亡的主要原因;为了能够开发出帮助心脏自我修复的新方法,近日来自贝勒医学院和德州心脏研究所的研究人员通过对参与心脏细胞功能的多个通路进行研究,发现了抑制心脏自我修复的多个过程之间的一种此前未知的关系,相关研究刊登于国际杂志Nature上,该研究或为后期科学家们开发新策略来促进心脏细胞再生提供了新的思路和希望。

美国塔夫茨大学生物医学工程师Qiaobing Xu说,这些作者们“在基因编辑领域取得了巨大的进步。” Xu未参与这项研究,但是针对这项新的研究发表了一篇附随评论文章。Xu解释道,鉴于他们的方法是非病毒性的,这将使得因持续存在的Cas9活性而产生的潜在脱靶效应最小化。当利用病毒载体运送Cas9模板时,脱靶效应会发生。

研究者James Martin教授表示,我们正在调查为何心肌无法更新;本文研究中,我们重点对心肌细胞的两个途径进行了研究,分别是Hipp途径和抗肌萎缩蛋白糖蛋白复合物途径,Hipp途径主要负责阻断成体心肌细胞再生,而DGC途径则对于心肌细胞的正常功能非常必要。

Nature:重大突破!揭示蛋白CYREN调节细胞选择DNA修复途径之谜

研究人员非常感兴趣研究DGC成分发生的突变,因为携带这些突变的患者往往会患上肌营养不良症。此前研究中研究者发现,DGC途径的组分或许会同Hippo途径成员相互作用;而本文研究中,研究者Martin及其同事在动物模型中对上述相互作用的结果进行了研究,研究人员对小鼠进行遗传性修饰使其缺失参与一种或多种途径的基因,随后确定小鼠心脏修复损伤的能力,这些研究首次发现,DGC途径组分:肌营养不良蛋白1能够直接同Hippo途径组分Yap相结合,这种相互作用抑制了心肌细胞的增殖。

doi:10.1038/nature24023

图片 7

是快速地做事情但会犯错误更好,还是做得慢些但做得完美更好呢?当决定选择如何修复DNA中的断裂时,细胞在两种主要的修复途径之间面临着同样的选择。这种决定比较重要,这是因为错误的决定可能导致更多的DNA损伤和癌症。

Nat Med:移除衰老细胞有望延长人类寿命

如今,在一项新的研究中,来自美国沙克生物研究所、加州大学圣地亚哥分校和英国弗朗西斯-克里克研究所的研究人员发现一种被称作CYREN的小分子蛋白协助细胞在合适的时间选择合适的修复途径,这就阐明了一个长期存在的关于DNA修复的谜团,并且为科学家们提供一种强大的工具,从而可能指导人们开发出更好的癌症疗法。相关研究结果于2017年9月20日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Regulation of DNA repair pathway choice in S and G2 phases by the NHEJ inhibitor CYREN”。

doi:10.1038/nm.4324

论文通信作者、沙克生物研究所分子与细胞生物学实验室教授Jan Karlseder说,“阐明DNA修复途径对理解它们有时如何对细胞产生伤害是至关重要的。我们关于CYREN功能的发现不仅增加了我们的知识,而且还给我们提供一种潜在抵抗癌症的新工具。”

在一项新的研究中,来自美国、荷兰和韩国的一个国际研究团队证实靶向移除随着年龄增加在很多脊椎动物组织中堆积的衰老细胞(senescent cell, SnC)会显著地延缓年龄相关的疾病发作。相关研究结果发表在2016年6月那期Nature Medicine期刊上,论文标题为“Local clearance of senescent cells attenuates the development of post-traumatic osteoarthritis and creates a pro-regenerative environment”。

图片 8

这个研究小组发现了一种新的候选药物通过选择性摧毁衰老细胞来缓解年龄相关的退行性关节疾病,如骨关节炎。这些发现提示着选择性地移除关节中的衰老细胞可能降低创伤性骨关节炎产生并且允许新的软骨生长和关节修复。

Science:重磅!揭示一种新的DNA损伤修复机制

衰老细胞随着年龄的增加在很多脊椎动物组织中堆积,而且存在于年龄相关的疾病部位中。尽管这些细胞在伤口愈合和损伤修复中发挥着不可或缺的作用,但是它们可能也促进组织中的癌症发生。比如,在膝盖和软骨组织等关节中,在遭受损伤后,衰老细胞经常在损伤部位不会被清除掉,因而促进骨关节炎产生。

doi:10.1126/science.aag1095 doi:10.1126/science.aan8293

Nat Commun:突破!科学家开发出能保护机体抵御HIV样病毒的新型试验疫苗

DNA修复系统能够修复活性氧、活性羰基化合物、烷化剂、紫外线辐射、脱氧尿嘧啶整入和复制错误导致的DNA损伤。DNA修复机制包括核苷酸池消毒(nucleotide pool sanitization)、直接修复、核苷酸切除修复、同源重组修复。

doi:10.1038/ncomms15711

糖化是体内的一种重要的DNA损伤来源,与增加的突变率和DNA链断裂相关联。在乙二醛的作用下,核酸发生永久性的糖化。作为糖代谢的副产物,GO和MGO在细胞中普遍存在,因而成为它们的主要的糖化试剂。对这些糖化试剂最为敏感的核苷酸是鸟苷酸。确实,糖化鸟苷酸与DNA氧化损伤的主要产物---8-羟基脱氧鸟苷---一样比较普遍。尽管发生氧化的核苷酸,如8-oxo-dG,可通过鸟嘌呤氧化修复系统加以修复,但是迄今为止,人们并没有发现糖化核苷酸修复系统。

近日,一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,来自杜克大学人类疫苗研究所的研究人员通过对猴子进行研究开发出了一种能够保护机体免于HIV样病毒感染的新型疫苗,而且目前这种HIV疫苗策略在泰国人体III期临床试验中已经取得了成功。将3个甚至更多靶点加入到所调查的疫苗中或能保护超过一半接种疫苗的动物免于猿人免疫缺陷病毒的感染。

如今看来,基因DJ-1能够修复糖化核苷酸。在一项新的研究中,法国巴黎第七大学的Gilbert Richarme领导的一个研究团队报道DJ-1起着一种DNA去糖化酶的作用,切除核酸中的额外糖分子。

研究者Barton F. Haynes说道,这种在泰国临床试验中进行检测的名为RV144的疫苗体系拥有31%的有效率,而且也是唯一一个HIV所调查的疫苗,目前能够向个体提供适度的保护来抵御HIV的感染;本文研究中,通过对猴子进行研究,研究人员发现,利用这种新型五价疫苗或能够使得保护效率增加到55%。

PNAS:科学家成功绘制出吸烟引发的DNA损伤修复障碍的图谱

研究者Haynes及其同事开始联合研究在泰国来时进行RV144的人类疫苗研究,如何他们添加了新的靶标来诱发试验对象机体中产生抗体来对HIV包膜区域产生反应。这些抗体很容易被诱发,通过将额外的病毒包膜区域添加到所调查的疫苗中,研究人员就能够明显改善试验动物应对难以中和的猿猴病毒的保护作用,这种猿猴病毒和HIV相当。

doi:10.1073/pnas.1706021114

图片 9

几十年来,科学家们早就已经知道吸烟能够引起DNA的损伤,进而引发肺癌的发生。如今,来自NUC医学院的科学家们首次描绘出了全基因组DNA损伤的高分辨率图谱。

Ontarget抗癌t新突破!维生素C 抗生素:抗癌疗效增值100倍!

这一创新性的研究是由来自UNC医学院的诺贝尔奖获得者Aziz Sancar博士领导作出的,相关结果发表在《PNAS》杂志上。Sancer等人开发出了一类描绘基因组损伤修复的图谱的方法,并通过该种方法检测了所有由致癌物"苯并芘"导致的基因组损伤的发生情况。据调查,美国境内30%的癌症死亡的病例是由该致癌物导致的。而这一图谱的绘制将帮助科学家们更好地理解吸烟对癌症发生的危害,并且对人群受影响程度的不同进行划分。

doi: 10.18632/oncotarget.18428

"苯并芘"是一类简单的烃类化合物。科学家们认为该化合物是许多低等的碳基生物的存在基础,但对于人类等高级生物来说,这种分子反而具有负面的影响。苯并芘是有机物,例如烟草植物等,燃烧产生的副产物。一般情况下,有毒的烃类物质进入消化道或呼吸道中后,会被体内的酶降解以去除毒性,而苯并芘降解之后会生成一种叫做BPDE的化合物,这一物质的危害远大于苯并芘本身。

肿瘤干细胞是致命肿瘤的源泉之一。而根据斯坦福大学完成的一项最新研究,维生素C 抗生素组合可以清除肿瘤干细胞。

图片 10

根据这项发表在Oncotarget上的新研究,这种抗生素叫做多西环素如果在维生素C作用后加入,可以在实验室条件中高度有效地杀死肿瘤干细胞。

Mol Cell:揭示出蛋白Rad52在RNA依赖性DNA修复中发挥关键性作用

研究人员解释说这种方法提供了一种预防癌细胞耐药的新方法,展示了如何采用联合治疗克服肿瘤细胞耐药性。

doi:10.1016/j.molcel.2017.05.019

Michael Lisanti教授设计了这项实验,他解释说:“我们现在知道一部分肿瘤细胞可以躲过化疗药物的杀伤,从而变成耐药细胞,而我们的这种新策略揭示了这个过程是如何发生的。”

在一项新的研究中,来自美国德雷塞尔大学和佐治亚理工学院的研究人员发现同源重组蛋白Rad52如何在RNA依赖性的DNA修复中发挥着至关重要的作用。这一研究结果揭示出这种蛋白的一种令人吃惊的作用,并且可能有助鉴定出新的癌症治疗靶标。相关研究结果于2017年6月8日在线发表在Molecular Cell期刊上,论文标题为“Rad52 Inverse Strand Exchange Drives RNA-Templated DNA Double-Strand Break Repair”。论文通信作者为德雷塞尔大学医学院教授Alexander Mazin博士和佐治亚理工学院副教授Francesca Storici博士。Mazin和Storici一直致力于研究促进DNA修复的机制和蛋白。

“我们怀疑问题的答案在于某些肿瘤细胞可以变更它们的能量来源。因此当药物治疗减少某些能量来源时,这些肿瘤细胞可以通过其他的能量来源维持生存。”

放疗和化疗能够导致DNA双链断裂。同源重组过程涉及在两个DNA分子之间交换遗传信息,在DNA修复中发挥着重要的作用,但是某些基因突变能够导致基因组失去稳定。比如,参与通过同源重组修复DNA损伤的肿瘤抑制基因BRCA2当发生突变时,能够导致致命性的乳腺癌和卵巢癌。

这种新的联合方式防止了肿瘤细胞改变它们的能量来源,通过防止它们从其他物质获得能量,从而有效地让这些细胞饥饿。

Mol Cell:科学家揭示DNA断裂被修复的分子机制

Nature:重大发现!实验性药物GGTI-2418抑制肿瘤生长

doi:10.1016/j.molcel.2016.12.016

doi:10.1038/nature22965

日前,一项刊登在国际杂志Molecular Cell上的研究报告中,来自达姆施塔特工业大学的研究人员通过研究发现,修复DNA损伤的过程或许远比我们想象之中要复杂得多,DNA双链破碎的末端结构或许并不仅仅是加入进去那么简单,其首先会发生一种精细化地改变以便原来的遗传信息能够被储存起来。

美国莫非特癌症研究中心药物研发部主任Sebti博士及其团队和美国纽约大学朗格尼医学中心生物化学与分子药理学系主任Michele Pagano博士及其团队领导的一项新的研究发现药物香叶基香叶基转移酶(geranylgeranyltransferase)抑制剂GGTI-2418抑制Pagano团队发现的一种新的存在缺陷的PTEN癌症通路。相关研究结果于2017年6月14日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“PTEN counteracts FBXL2 to promote IP3R3- and Ca2 -mediated apoptosis limiting tumour growth”。

DNA作为携带遗传信息的载体,其容易发生持续性地损伤,其中最严重的损伤就是DNA双链断裂,双螺旋结构就会被一分为二,如果细胞中类似的DNA损伤不能够被有消修复的话,重要的遗传信息就会出现缺失,这时候就会伴随细胞死亡的发生,或者诱发永久性的遗传改变以及细胞转化;随着人类机体进化,机体中修复DNA损伤的方法也会不断革新,在DNA损伤修复过程中很多酶类都会一起发挥作用来最大限度地恢复DNA中的遗传信息。

众所周知,完全功能性的PTEN通过抵抗PI3K/Akt肿瘤存活通路来抑制肿瘤生长。Pagano团队发现一种新的机制:PTEN通过阻止香叶基香叶基化的蛋白FBXL2结合和降解IP3R3来阻止细胞发生癌变。IP3R3是一种重要的抗癌“检测器”,能够识别过度增殖的细胞(这些细胞消耗异常高水平的能量),并且作为一种抗癌安全机制靶向它们以便让它们自我摧毁。PTEN结合到IP3R3上,保护它的癌症检测功能。然而,PTEN在很多癌症中是存在缺陷的,也因此FBXL2不受其监管;太多的IP3R3遭受降解,而且快速增值的细胞更不能够发生自我摧毁。

图片 11

图片 12

Stem Cell Rep:抑制DNA修复蛋白或能帮助治疗恶性肿瘤

Cell:颠覆传统认知!DNA双链复制存在极大的随机性

doi:10.1016/j.stemcr.2016.12.005

doi:10.1016/j.cell.2017.05.041

近日,一项刊登在国际杂志Stem Cell Reports上的研究报告中,来自利兹大学的研究人员通过研究发现,靶向作用大脑中一种特殊的DNA修复蛋白或能对恶性脑瘤进行有效治疗,研究者表示,在实验室中抑制名为RAD51的蛋白质就能够帮助增加放疗杀灭胶质母细胞瘤的作用效率。

几乎地球上的所有生物都依赖于DNA复制。如今,来自美国加州大学戴维斯分校和斯隆凯特林癌症纪念中心的研究人员首次能够观察单个DNA分子的复制,并且取得一些令人吃惊的发现。首先,这种复制存在的随机性要比人们想象中的大很多。相关研究结果发表在2017年6月15日的Cell期刊上,论文标题为“Independent and Stochastic Action of DNA Polymerases in the Replisome”。论文通信作者为加州大学戴维斯分校微生物学与分子遗传学教授Stephen Kowalczykowski和斯隆凯特林癌症纪念中心研究员Kenneth Marians。论文第一作者为加州大学戴维斯分校博士后研究员James Graham。

胶质母细胞瘤是成年人中一种常见的原发性脑瘤,同时这也是一种恶性脑瘤,尽管进行了多种治疗但很多患者经常会发生死亡。胶质母细胞瘤细胞亚群能够再生来进行复制,同时还会对疗法产生耐受性。在这项研究中,研究人员发现,名为胶质母细胞瘤干细胞的一类亚群细胞中含有较高水平的RAD51蛋白。

通过使用复杂的成像技术和付出很大的耐心,这些研究人员能够在来自大肠杆菌的DNA复制时观察它,并且测量复制体(replisome)如何在不同的DNA单链上发挥作用。

研究者Susan Short说道,放疗能够损伤胶质母细胞瘤细胞的DNA,但RAD51蛋白却会帮助细胞进行损伤DNA的修复,这就意味着其能够使肿瘤再度活化。利用抑制剂靶向作用RAD51蛋白研究者就能够使得GSCs对化疗变得敏感,从而就能够更加有效地移除肿瘤。目前研究者并不清楚胶质母细胞瘤细胞中RAD51蛋白水平增加从而能够对放疗产生耐受的机制,但本文研究中研究者就发现了能够靶向作用的合适蛋白,这就为后期开发新型疗法治疗胶质母细胞瘤提供了新的思路和希望。

DNA双螺旋是由两条方向相反的DNA单链组成的。每条单链是由一系列碱基组成的。两条单链按照碱基配对的原则形成DNA双链。

Nature子刊:组蛋白降解或能促进DNA的修复反应

JNP:新型植物提取物或可强效抵御HIV感染 药效明显强于传统药物齐多夫定

doi:10.1038/nsmb.3347

DOI:10.1021/acs.jnatprod.7b00004

日前,一项刊登在国际杂志Nature Structural & Molecular Biology上的研究报告中,来自瑞士巴塞尔弗雷德里希米歇尔生物医学研究所的研究人员通过研究揭开了组蛋白降解如何伴随DNA修复效应的产生。此前研究中研究者发现,当染色质的物理行为发生改变时就会导致DNA损伤,此时,双链断裂发生位点的运动就会增强,进而转变为高度的动态性;此外研究者还能够在和DNA损伤相对应的细胞核的未损伤位点中观察到相同的效应。

近日,一项刊登在国际杂志Journal of Natural Products上的研究报告中,来自伊利诺伊大学等多个机构的研究人员通过研究发现,一种来自东南亚用于治疗关节炎与风湿病的植物中或许含有一种比药物齐多夫定药效还强的潜在抗HIV化合物;文章中,研究者对4500多种植物提取物进行筛选,最终筛选出了这种名为patentiflorin A的化合物,其主要来自于柳叶爵床中,能够帮助有效抵御HIV。

为了深入阐明这种现象发生的原因,研究者就通过研究发现,组蛋白能够从DNA上分离下来,而且大约30%的组蛋白能够在DNA损伤的情况下发生降解,而这种过程能够被所谓的检查点反应所控制,而且核小体密度的降低不仅能够增加DNA的可动性,还能够增加染色质进行重组介导修复的可能性。

这项研究发现是多个研究机构多年合作的结果,研究人员通过对机体健康有应用价值的多个天然产物进行筛选,最终发现了这种新型的抗HIV的化合物,同时研究人员希望这种化合物能够明显改善低收入国家中人群的健康。

DNA修复对于每个细胞和有机体都至关重要,如果缺少了DNA修复,蛋白就不会正常发挥作用,而且基因也会被错误调节,所有这些都会诱发疾病产生,因此细胞往往不惜一切代价来检测并且修复DNA的损伤,并且确保DNA的完整性。这项研究中研究者就通过研究发现,出现DNA损伤时,组蛋白降解或许会促进DNA的修复。

柳叶爵床提取物通常来自于叶片、茎以及植物根部,此前研究人员在河内的菊芳国家公园收集到了这些植物,研究人员通过分析数千种植物提取物来鉴别哪种提取物能够有效抵御HIV、结核病、疟疾以及癌症。最终他们锁定了化合物patentiflorin A,这种化合物能够有效抑制HIV所需的关键酶类,该酶能够帮助HIV将病毒自身的遗传代码插入到宿主细胞的DNA中,AZT,作为1987年研究人员开发的首个抗HIV药物,如今其依然是治疗HIV的重要药物,AZT能够抑制病毒的逆转录酶,在对感染HIV的人类细胞进行研究后,研究人员发现,patentiflorin A能够明显抑制病毒的逆转录酶。

图片 13

Cell:突破性成果!科学家发现能有效抵御耐药性细菌感染的新型抗生素—pseudouridimycin

DOI:10.1016/j.cell.2017.05.042

近日,一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中,来自美国罗格斯大学等机构的研究人员通过研究发现了一种能够有效抵御耐药性细菌的新型抗生素—pseudouridimycin,这种抗生素由来自土壤样本中的微生物所产生,通过在测试管中进行试验,这种新型抗生素能够杀灭一系列药物敏感性和耐受性的细菌。

文章中,研究人员报道了这种新型抗生素pseudouridimycin的作用及机制;该抗生素能够通过一种结合位点来抑制细菌细胞中RNA聚合酶的功能,但其作用机制并不同于当前所使用的抗生素—利福平;因为pseudouridimycin能够通过一种不同与利福平的结合位点来抑制细菌生长,因此该抗生素往往不会促进细菌产生与利福平的交叉耐药性。

抗生素pseudouridimycin起着细菌RNA聚合酶核苷类似物抑制剂的作用,也就意味着其能够模仿三磷酸核苷,而NTP是细菌RNA聚合酶用来和成RNA的基本结构原件,这种新型抗生素能够通过占领NTP结合位点同细菌RNA聚合酶上的该位点紧密结合,从而抑制NTPs的结合。该抗生素是首个核苷类似物抑制剂,其能够选择性地抑制细菌RNA聚合酶的功能,但对人类机体RNA聚合酶并无影响。

本文由皇家赌场游戏网站发布于科技资讯,转载请注明出处:抑制DNA修复蛋白或能帮助治疗恶性肿瘤,近期D