×
出国看病|海外就医|香港HPV疫苗|香港体检预约【维港健康官网】

科学家破解与癌症相关的酶复合物结构

发表于 2018-02-08

 

加利福尼亚大学河滨分校的一位生物化学家领导的一个研究小组已经解决了在DNA甲基化过程中起着关键作用的酶的晶体结构,在这个过程中甲基被添加到DNA分子中。


DNA甲基化改变基因表达。这种基本的细胞机制严重影响植物,动物和人类的发展。已知调节基因组稳定性和细胞分化。在人体中,甲基化错误与各种疾病,包括癌症有关。


在哺乳动物中,DNA甲基化是在生殖细胞发育和早期胚胎发育过程中由密切相关的酶DNMT3A和DNMT3B重新(重新)建立的。理解重新开始DNA甲基化是如何工作的一个困难是这些酶的结构是未知的。


加州大学河滨分校的团队现在已经解决了底物结合DNMT3A的晶体结构问题。这一突破揭示了酶如何识别和甲基化它的底物 - 了解从头DNA甲基化的重要信息。底物是酶作用的物质或物质。


“这个结构揭示了DNMT3A分子攻击同一个DNA分子上相邻的两个底物位点,”负责该研究项目的生物化学副教授宋济奎说。“我们的工作提出了从头DNA甲基化的第一个结构性观点,并且提供了一些DNMT3A突变如何影响癌症的模型,如急性骨髓性白血病。研究应该对DNMT3B的功能提供重要的见解。“


Song解释说,DNMT3A的结构知识将使科学家能够控制DNA甲基化含量,基因表达和细胞分化 - 所有这些都与疾病相关,并为其找到治疗方法。


他说:“这在长期的癌症治疗中尤其具有重要的意义。


研究成果今天出现在自然界。


Song团队破解的DNMT3A结构解释了为什么哺乳动物的DNA甲基化主要发生在“CpG二核苷酸” - 胞嘧啶核苷酸紧邻胍核苷酸的DNA位置。


Song说:在我们的研究之前,为什么哺乳动物的DNA甲基化主要发生在CpG位点尚不清楚,而我们对新生DNA甲基化的理解纯粹是基于计算机模拟的,不能可靠地解释DNMT3A是如何工作的。就DNMT3A如何成功地与其底物结合而言,我们也不甚了解。我们的DNMT3A-DNA复合物结构解决了所有这些问题,对如何生成特定的DNA甲基化模式提供了更好的理解。


由于难以产生稳定的酶 - 底物复合物,DNMT3A结构与底物的研究一直受到阻碍。


Song说:“为了克服这一挑战,我们成功地开发了一种方法来捕获DNMT3A-底物复合物的反应中间体,并通过X射线晶体学解决了结构。”


参加研究的张志民(研究论文的第一作者),王鹏程,杨宇,高林峰,刘硕,王德宾,王银生,以及北卡罗莱纳大学教堂山分校的鲁睿,陈东亮,斯科特·B·罗斯巴特(Scott B Rothbart)和联合创始人王刚(Greg Wang)。宋群解决了晶体结构。Wang组进行基因组DNA甲基化分析。


该研究由Kimmel学者奖,March of Dimes基金会和美国国立卫生研究院资助。

免疫治疗

推荐阅读:躁郁症的一条新路径被揭示出来

咨询电话:4006004371
在线预约