
科学家首次拍摄了BRCA2蛋白的照片,展示了它是如何修复受损DNA的。
众所周知,编码BRCA2基因的突变会增加患乳腺癌和其他癌症的风险。尽管已知这种蛋白质参与DNA修复,但其形状和机制尚不清楚,因此无法针对其进行治疗。
伦敦帝国理工学院和英国癌症研究所伦敦研究所的研究人员纯化了这种蛋白质,并用电子显微镜揭示了它的结构以及它如何与其他蛋白质和DNA相互作用。研究结果发表在今天的《自然结构与分子生物学》杂志上。
在英国,大约每1000人中就有一人携带BRCA2基因突变。携带BRCA2突变的女性患乳腺癌的终生风险为40%至85%,具体取决于突变,而普通人群的这一风险约为12%。许多BRCA1和BRCA2突变检测呈阳性的女性选择接受手术来降低患乳腺癌的风险。基因突变还会增加患其他癌症的风险,如卵巢癌、前列腺癌和胰腺癌。
BRCA1和BRCA2基因编码参与DNA修复的蛋白质。我们细胞中的DNA每天会被有毒化学物质、代谢副产物和紫外线辐射破坏数千次。修复机制可以纠正大部分这种损伤,但未修复的损伤可能导致癌症。
这项研究是由伦敦帝国理工学院医学系的张晓东教授和伦敦研究所的斯蒂芬·韦斯特博士领导的。
“这项研究提高了我们对癌症根本原因的理解,”威康基金会高级研究员张教授说。“这是我们对蛋白质外观及其工作原理的第一个看法,它为我们提供了一个设计新实验的平台,以更详细地探索其机制。”
“一旦我们有了更多的细节,我们就可以设计出纠正BRCA2缺陷的方法,帮助细胞更有效地修复DNA,以预防癌症。”我们还可以考虑如何使癌细胞的修复过程不那么有效,从而使它们死亡。”
研究发现,BRCA2蛋白是成对工作的,这让研究人员感到惊讶,因为BRCA2是细胞中最大的蛋白质之一。
BRCA2与另一种叫做RAD51的蛋白质合作。BRCA2帮助RAD51分子在断裂的DNA链上组装并形成细丝。RAD51细丝然后寻找匹配的DNA链来修复断裂。
研究结果表明,每对BRCA2蛋白结合两组相反方向的RAD51。这使得它可以在指向任何方向的断裂DNA链上工作。他们还表明,BRCA2的作用是帮助RAD51在DNA的多个位点形成短丝,可能是为了提高建立寻找匹配链所需的长丝的效率。











