中国科学家绘出ＤＮＡ修复关键组分的高清结构
2017年12月04日 文章来源：新华社 林小春
中国科学家３０日说，他们首次以近原子分辨率描绘了一种ＤＮＡ（脱氧核糖核酸）修复关键组分的结构，为新型癌症治疗药物的研发提供结构基础。
基因组ＤＮＡ稳定性维持是一切生命活动的基础。一旦感受到ＤＮＡ损伤的迹象，一种被叫作ＡＴＲ激酶的酶就会活化细胞固有修复系统。现在，中国研究人员以３．９埃米的精度构建了这种蛋白质的结构，３．９埃米大约是单个氦原子大小的８倍，而以前的分辨率仅有２２．５埃米。
埃米是晶体学、原子物理、超显微结构等领域常用的长度单位。
该工作由中国科学技术大学蔡刚课题组与南京农业大学王伟武课题组合作完成，论文发表在新一期美国《科学》杂志上。
蔡刚说，由于ＡＴＲ激酶及其参与的信号通路对基因组稳定以及肿瘤的发生、发展和治疗至关重要，所以确定ＡＴＲ激酶的活化机制一直是生命科学领域的核心问题。
ＡＴＲ激酶在细胞内是以与ＡＴＲＩＰ蛋白质结合形成ＡＴＲ－ＡＴＲＩＰ复合物的形式行使功能，而人类的ＡＴＲ－ＡＴＲＩＰ与酵母版本相似，所以蔡刚等人利用冷冻电子显微镜技术，对酵母版本的ＡＴＲ－ＡＴＲＩＰ复合物展开结构解析。冷冻电子显微镜技术应用了冷冻固定术，可在低温下使用透射电子显微镜观察样品。
“我们发现ＡＴＲ通常处于待激活状态，一旦检测到ＤＮＡ损伤迹象，它会迅速被激活。”蔡刚说。
研究人员还揭示了ＡＴＲ激酶的多个调控位点。他们认为，阐明这些位点的调控机制，有望指导设计用于癌症治疗的新型ＡＴＲ抑制剂。
一名审稿人评价说，缺乏原子精度的ＡＴＲ激酶结构严重影响了解读许多已观察到的现象的能力，所以这项研究非常及时，将对这一领域产生重大影响。
该研究工作得到了中国科技部、自然基金委优秀青年基金和面上项目的资助。
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