2007年9月14日 星期五

20070914 -- 中研院解開細胞修補DNA謎團

中研院解開細胞修補DNA謎團
更新日期:2007/09/13 04:09
〔記者袁世忠台北報導〕中研院副院長暨生化所特聘研究員王惠鈞的研究團隊,成功找到並證實細胞修補DNA的重要關鍵與機制,成果不但登上美、英專業期刊,也讓人類朝治癌症、抗老化跨進一大步。
該研究團隊之一的博士候選人陳立慈解釋,細胞DNA破損後,人體會自動修補,回到原先的樣子;但如果無法修補,就可能造成細胞老化、死亡,甚至導致癌症。
他指出,DNA結構由兩股組成,當其中一股受損時,細胞內的蛋白質酵素會從另一個健康的DNA上找出相同或類似的位置當作「模版」,進行複製修補;過去醫學科學界認為,這些酵素會水解人體能量的來源三磷酸腺?(ATP),獲得能量後,以右旋狀態包覆受損DNA進行程序,只是對相關機制運作一直缺乏有力的證據。
找健康DNA當模版
不過,陳立慈表示,中研院的團隊發現一種與乳癌細胞發展有關的酵素,在進行細胞DNA修補時,會水解ATP,從右旋先變成左旋,將與DNA結合的位置「翻出來」,方便和擔任模版的DNA結合;然後再度水解ATP,驅動變回右旋,完成修補且沒有其他還需要修補的DNA時,就變回環狀待命。
陳立慈強調,「從右變左,再變回右」是非常重要的發現,解答過去研究的重大謎團,因為「變左」之後,才能進行真正的結合,否則無法解釋整個程序的運作;很多國家也投入類似研究,但是卻都無法找到這項證據,也因此才會獲得國際高度的重視。
治癌、抗老化跨大步
對於這項發現,陳立慈說,未來開發抗乳癌新藥時,就可以朝刺激人體自我修補前進,這也是較安全、效率較佳的方式;另外,後續研究也可以據此找出其他蛋白質酵素的機制,例如修補DNA抗老化等,意義重大。


中研院解開細胞修補DNA謎題 論文獲國際肯定
更新日期:2007/09/12 16:55
(中央社記者李先鳳台北十二日電)中央研究院生物化學研究所特聘研究員兼副院長王惠鈞,與生化所副研究員王廷方所組成的研究團隊,近日發表一系列有關細胞DNA重組的學術論文,將為相關研究開啟嶄新方向,獲國際肯定。
中研院表示,王惠鈞及王廷方所主導研究的論文,其中一篇今天刊登在美國新銳專業網站期刊「PLoS One」上,另一篇已在今年六月英國牛津大學出版的科學專業期刊「Nucleic Acids Research」刊載。
在過去傳統治療乳癌藥物以「右旋」機轉為主,現在因為研究團隊的研究發現「左旋」將開啟一個新的方向,或許未來在大腸癌等其他癌症治療用藥上有其他的選擇。
研究團隊利用X光繞射晶體學與原子力顯微鏡方法,首次發現原生生物的RadA蛋白質能形成另外二種新型的螺旋纖維絲。其中,一個是含4個RadA單分子的左旋螺旋纖維絲;另一個是含三個RadA單分子的右旋螺旋纖維絲。
研究團隊進一步實驗,結果顯示,螺旋纖維絲軸向進行旋轉時,RadA單分子三度空間結構會跟著發生改變,使得與其結合的兩段DNA分子發生軸向扭轉,依序進行同源配對與交換。
DNA同源重組 (homologous recombination)目前是世界醫學科學界的顯學。由於DNA破損會導致細胞癌化、老化與死亡;而健康細胞與生俱來的效率最佳、正確度最高的修補方式,就是同源重組。催化DNA同源重組的最重要關鍵主角,就是細胞內的RecA蛋白質酵素家族。
RecA蛋白質家族有四種主要成員:RecA、RadA、RAD51(關係著細胞衰老、死亡與乳癌細胞發展)、以及DMC1(關係著性生殖細胞精子與卵子的形成)。960912

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