当前位置: 华文星空 > 知识

EMBO | 抑制DNA修复机制提高化疗效果

2021-06-26知识

原创 图灵基因 图灵基因 今天

收录于话题 前沿分子生物学机制


化疗的作用是阻止或减缓癌细胞的生长,癌细胞生长和分裂的很快。与针对特定区域的放疗或手术不同,化疗可以在全身发挥作用。然而,也有一些肿瘤细胞以某种方式逃避化疗的影响。现在,西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的研究人员报告说,他们已经发现了肿瘤细胞如何设法修复化疗的损伤并使其存活,并计划利用这些知识来促进癌症治疗。

他们的研究「PrimPol-mediated repriming facilitates replication traverse of DNA interstrand crosslinks」发表在【The EMBO Journal】上,由Juan Méndez博士和CNIO的DNA复制小组领导。


研究人员发现,名为PrimPol的蛋白质是帮助这些肿瘤细胞逃避化疗的关键。


研究人员写道:「内源性醛类或化疗药物诱导的DNA链间交联(ICLs)会干扰复制和转录等重要过程。Fanconi贫血途径对ICL的识别和修复需要形成X形DNA结构,这可能是由于两个复制叉在交联处的会聚或单个复制叉穿过病变所致。在这里,我们报告说,ICL遍历严格要求损伤下游的DNA重组事件,这些事件是由PrimPol执行的,PrimPol是继Polα/Primase之后在哺乳动物细胞中发现的第二种引发酶-聚合酶。」


ICL 病变可能是某些毒素的结果,例如化疗药物。ICL是一种毒性很强的DNA损伤,通过抑制DNA链的分离来阻止转录和复制。研究人员关注的是当错误是ICL病变时PrimPol的功能。


正如Méndez解释的那样,「ICL是两条链之间的化学键,是一种防止它们分离的订书钉。如果细胞试图分裂,染色体就会最终断裂。」


PrimPol属于一个叫做「primases」的蛋白质家族。2013年,来自Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CSIC)的Méndez和Luis Blanco发现了PrimPol的重要性,它允许细胞机器使用写在DNA中的指令,即使它包含错误。

当 DNA 复制蛋白检测到双螺旋中的缺陷时,它们通常会被阻断。但是,PrimPol允许在出现错误后继续读取DNA。Méndez 解释道:「PrimPol提供了一种‘即时解决方案’来绕过堵塞,让细胞有机会在以后修复DNA中的错误。」

他们的研究结果表明,如果没有PrimPol,肿瘤细胞可能对化疗更敏感。研究人员写道:「这些结果为靶向PrimPol活性以提高基于DNA交联剂的化疗疗效提供了可能性。」

「如果我们能够抑制这些细胞中的PrimPol功能,我们就可以提高化疗的效率。」研究人员指出。

研究人员还指出,他们的发现可以为一种名为Fanconi贫血的罕见疾病提供新的见解。研究人员观察到,PrimPol通过一个叫做FANC的蛋白质家族促进ICL损伤的修复。降低FANC活性的基因缺陷会导致Fanconi贫血。

「Fanconi贫血患者的治疗选择很少,但基因治疗开始取得非常有希望的结果。」研究人员说,「任何有助于更好地了解ICL修复途径的进展都可能在不久的将来被证明是有用的。」