DNA損傷修復蛋白動力學研究獲進展
近日，中國科學院近代物理研究所材料研究中心微束技術與應用室研究員杜廣華團隊在DNA損傷修復蛋白動力學研究方面取得進展，相關成果發表在《生物物理學》上。
DNA損傷應答和修復在細胞增殖、癌癥發生和癌癥治療中起著決定性的作用。DNA受到損傷后，大量的DNA損傷應答因子以協調有序的方式聚集到損傷位點，對損傷進行修復。支架蛋白被認為在協調DNA損傷應答因子的招募/解離中起著核心作用，它穩定DNA損傷及其周圍環境，為應答因子提供結合位點，促進完整的修復過程。X射線修復交叉互補蛋白1(XRCC1)是堿基切除修復和單鏈斷裂修復通路中重要的支架蛋白。
研究人員基于中科院近代物理所的高能微束裝置的在線活細胞成像系統，研究了多種重離子輻照人纖維肉瘤細胞HT1080后，XRCC1在離子轟擊處的在線瞬態響應過程。
研究表明，在重離子引起的DNA損傷響應過程中，XRCC1以聚ADP-核糖聚合酶（PARP）依賴的方式被立即（<1秒）招募到重離子輻照誘導 DNA 損傷位點， XRCC1分子動力學行為符合二次連續反應模型。通過定量分析XRCC1分子的招募和解離速率常數，發現分次輻照同一細胞會導致舊損傷位點上XRCC1的加速解離，而解離的XRCC1立即以更高的效率被循環利用。
杜廣華介紹，“本項工作揭示了XRCC1新的急救機制及其在DNA損傷應答中的高周轉機制，有助于我們從生化反應角度加深對DNA損傷應答機理和重離子輻照生物效應的理解。”
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.bpj.2022.03.011
2.15 GeV氪離子輻照HT1080活細胞后的在線顯微熒光成像及XRCC1分子的早期動力學過程 (劉文靜供圖)
二次輻照后XRCC1分子從舊的DNA損傷修復點加速解離。 (劉文靜供圖)
