揭秘古老蛋白修复损伤DNA的机制 或帮助开发抗癌疗法

  通过对用于制造啤酒和面包的酵母进行研究，来自匹兹堡大学的科学家们日前揭开了一种新型机制，即古老蛋白修复DNA损伤的分子机制，同时研究者还揭示了修复过程发生功能障碍引发癌症的机制，相关研究刊登于国际杂志Nature Communications上，该研究或为开发新型的抗癌疗法带来希望。
  在人类机体中，名为RAD51同源物的蛋白的突变往往和乳腺癌及卵巢癌发病直接相关。Kara Bernstein博士说道，目前在很多物种中有许多蛋白质在进化过程中一直存在，但很少有人知道这些蛋白为何会在进化的历史长河中一直存在？而本文研究中我们就首次揭示了这些古老蛋白如何参与进行损伤DNA的修复工作。
  由于RAD51同源物在动物细胞中非常难以发挥功能，因此研究者就在酵母中对其功能进行了研究，研究者表示，RAD51同源物可以和一种名为Shu复合体相互作用来修复DNA链中的破损，而DNA的破损通常是由环境毒素、放射以及其它自然暴露所引发的。
  Shu复合体通常会和RAD51同源物协同作用来寻找更多同源物或互补体，而在双链破碎的DNA链区域往往也会出现扭曲的DNA“梯子”结构发生破坏，小片的遗传代码往往会在DNA损伤区域中丢失，而同源无和互补复合体则会通过同源重组的方式来帮助修复损伤的DNA。
  最后演技组合Bernstein说道，如今我们揭示了这些古老蛋白的作用机制，后期我们或许会以其作为基础来开发治疗癌症等其它疾病的患者，从而为改善疾病患者的生活质量提供一定的帮助和思路。（转化医学网360zhyx.com）
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Promotion of presynaptic filament assembly by the ensemble of S. cerevisiae Rad51 paralogues with Rad52.
Nat Commun. doi: 10.1038/ncomms8834.
Gaines WA1, Godin SK2, Kabbinavar FF2, Rao T1, VanDemark AP3, Sung P1, Bernstein KA2.
The conserved budding yeast Rad51 paralogues, including Rad55, Rad57, Csm2 and Psy3 are indispensable for homologous recombination (HR)-mediated chromosome damage repair. Rad55 and Rad57 are associated in a heterodimer, while Csm2 and Psy3 form the Shu complex with Shu1 and Shu2. Here we show that Rad55 bridges an interaction between Csm2 with Rad51 and Rad52 and, using a fully reconstituted system, demonstrate that the Shu complex synergizes with Rad55-Rad57 and Rad52 to promote nucleation of Rad51 on single-stranded DNA pre-occupied by replication protein A (RPA). The csm2-F46A allele is unable to interact with Rad55, ablating the ability of the Shu complex to enhance Rad51 presynaptic filament assembly in vitro and impairing HR in vivo. Our results reveal that Rad55-Rad57, the Shu complex and Rad52 act as a functional ensemble to promote Rad51-filament assembly, which has important implications for understanding the role of the human RAD51 paralogues in Fanconi anaemia and cancer predisposition.