子科生物報(bào)道：來自UNIST生物科學(xué)系的一組研究人員在理解腦蛋白如何幫助減輕DNA復(fù)制壓力引起的并發(fā)癥方面取得了重大突破。這一突破性的發(fā)現(xiàn)為推進(jìn)各種疾病的治療提供了巨大的潛力，包括癌癥、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和由DNA復(fù)制中斷引起的與年齡相關(guān)的疾病。

在Jayil Lee教授、Jang Hyun Choi教授和Hongtae Kim教授的領(lǐng)導(dǎo)下，這項(xiàng)合作努力揭示了NSMF蛋白在面對(duì)DNA復(fù)制壓力(細(xì)胞功能的基本方面)時(shí)涉及的復(fù)雜過程的關(guān)鍵見解。

NSMF是一種與Kallmann綜合征相關(guān)的神經(jīng)元蛋白，在神經(jīng)元發(fā)育、運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)、生殖激素分泌和嗅覺感知等方面發(fā)揮著新的作用。這種蛋白質(zhì)的功能障礙會(huì)導(dǎo)致罕見的疾病，比如卡爾曼綜合癥——一種以生殖功能受損和嗅覺喪失為特征的痛苦。

在他們專注于利用NSMF蛋白減輕DNA復(fù)制壓力的研究中，研究小組觀察到，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)合成在復(fù)制過程中由于各種因素導(dǎo)致DNA結(jié)構(gòu)壓力(導(dǎo)致單鏈區(qū)域)而遇到障礙時(shí)，復(fù)制蛋白A (RPA)會(huì)獨(dú)特地與這些暴露的單鏈結(jié)合。結(jié)合后的RPA分子會(huì)發(fā)生磷酸化，這是一種由磷和氧組成的磷酸基團(tuán)附著的化學(xué)過程。磷酸化的RPA招募其他蛋白質(zhì)，幫助減輕DNA鏈上特定位點(diǎn)的復(fù)制壓力，恢復(fù)正常的活性。

有趣的是，RPA在與DNA的相互作用中對(duì)單鏈區(qū)域表現(xiàn)出弱或強(qiáng)的結(jié)合親和力。通過對(duì)NSMF蛋白的研究，研究小組發(fā)現(xiàn)NSMF選擇性地取代了一些弱結(jié)合的RPAs，同時(shí)促進(jìn)了剩余RPAs向更穩(wěn)定的結(jié)合模式的轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變有利于增強(qiáng)磷酸化過程，由共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張和rad3相關(guān)(ATR)激酶(一種對(duì)DNA損傷反應(yīng)至關(guān)重要的酶)催化。研究小組的發(fā)現(xiàn)表明，這種機(jī)制加速了復(fù)制壓力的緩解。

李教授評(píng)價(jià)說:“這項(xiàng)研究通過揭示與DNA復(fù)制相關(guān)的分子機(jī)制，對(duì)癌癥、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和年齡相關(guān)疾病的治療產(chǎn)生重大影響?！?/p>

該研究的第一作者Yujin Kang補(bǔ)充說:“考慮到NSMF與Kallmann綜合征的密切關(guān)系，我們期待它對(duì)治療這種疾病的進(jìn)步做出貢獻(xiàn)?！?/p>

該研究結(jié)果將于2023年6月28日在《核酸研究》上正式發(fā)表。這項(xiàng)開創(chuàng)性的研究得到了三星科學(xué)技術(shù)基金會(huì)、國(guó)家研究基金會(huì)和基礎(chǔ)科學(xué)研究所等知名機(jī)構(gòu)的支持。