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Posted in | Nanomedicine

研究揭示了關鍵分子如何Mends DNA斷裂

Published on October 1, 2009 at 7:43 PM

從科學家能源部的勞倫斯伯克利國家實驗室的美國部和斯克里普斯研究所已破獲的一個第一響應分子,七嘴八舌中,以約束和修復DNA鏈中斷,一個能夠幫助人們的過程至少,理解部分的角色避免癌症。

,MRN拼圖的最後一塊分為:NBS1蛋白分子延伸,從兩個靈活的武器一樣,在伯克利實驗室的先進光源近期研究顯示,DNA修復機。在此圖中,複雜的橋樑,MRN的DNA雙鏈斷裂,綠色和藍色的DNA片段。 (來源:Tainer實驗室)

隨著這最後一塊到位的難題,科學家們可以更好地了解如何修復機制在健康人OFF癌症fends,相反,它如何幫助癌症細胞抵禦化療。這可以讓研究人員開發出更有效的治療,副作用較少。

該小組破譯了知之甚少組件使用創新的X -射線成像技術在伯克利實驗室的先進光源,科研產生強烈的光線。他們發現,它就像一個靈活的手臂延伸,從修復機械和劫掠,是需要重新走到一起,以幫助機拉鍊切斷 DNA鏈的分子。

他們的工作發表在2009年10月2日,“細胞”雜誌上的問題。

“這不僅揭示了生活在一個基本水平的作品,但也承諾,以引導的癌症治療方法的發展,說:”伯克利實驗室生命科學部,加州拉霍亞的斯克里普斯研究所的約翰 Tainer。 Tainer共同領導的研究與斯克里普斯研究所的保羅拉塞爾。

第一個應答機,蛋白複合物稱為 Mre11 - Rad50 - NBS1蛋白(或短,MRN),家庭中的其中一個 DNA雙螺旋結構的兩條鏈被切斷的休息最嚴重的一種。然後,停止分裂的細胞,並啟動一個錯誤游離 DNA修復過程稱為同源重組,取代有缺陷的基因。如果未修復,雙鏈斷裂可能導致癌細胞擴散。

不幸的是,MRN的激光一樣專注於 DNA修復手段,它也mends打破癌細胞的DNA。這有時會嚇退化療殺死癌細胞通過誘導雙鏈 DNA斷裂。

由於其關鍵作用 - 好的和壞的的 - 科學家們煞費苦心研究自1995年以來,MRN學習它是如何工作在健康的人,其突變如何促進癌症等疾病,並可能在癌症治療中禁用它。

儘管超過十年的努力,一個關鍵部分是丟失:稱為 NBS1蛋白是一種蛋白質,它代表的“N”中,MRN。

要確定 NBS1蛋白的功能,研究小組使用稱為 SIBYLS高級光源光束線,這將產生超高分辨率圖像通過一種技術稱為 X射線晶體蛋白的晶體結構。還配備了小角X射線散射,可以決定在溶液中,關鍵的一步,近似於一種蛋白質如何在自然狀態下出現的一種蛋白質的整體結構 - 如細胞內的光束。

訓練有素的科學家在人類和酵母NBS1蛋白的蛋白質這兩種工具。 (DNA修復是必不可少的生命,執行它的分子機器許多小改變整個進化)。重要的是,研究小組 NBS1蛋白綁定合作夥伴蛋白質的DNA雙鏈斷裂的修復期間的第一個步驟打開。這使他們在工作中觀察 NBS1蛋白。

他們發現,NBS1蛋白MR蛋白複合物的重視正是DNA斷裂的蛋白複合物收斂。 NBS1蛋白也彎,像手肘中間通道分子的維修站點。

這些見解提供最好的一瞥NBS1蛋白工程以及如何NBS1蛋白可以導致疾病的受損。這也表明如何猴子扳手MRN,所以,它不能修復 DNA在化療期間。也許分子可以被揳入NBS1蛋白的肘關節,所以也不能彎曲,呈現 MRN複合物無用。

“這些晶體和解決方案的結構,給了我們一個令人興奮的飛躍,在我們了解NBS1蛋白中的蛋白質會導致疾病的缺陷以及如何的,”斯科特說 Classen伯克利實驗室的體育生物科學部。

Last Update: 9. October 2011 03:40

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