科学家发现“超级酶”，可加速DNA修复

苏塞克斯大学的科学家发现了一种名为PARP3的酶，这种酶可以加速DNA的修复。

人体中，如果DNA的损伤得不到及时有效的修复，将会导致基因突变，进而引发诸如癌症、神经衰弱等多种疾病。

苏塞克斯大学“基因损伤和稳定性研究中心”的基思·凯迪克（Keith Caldecott）教授和劳伦斯·皮尔（Laurence Pearl）教授共同开展这方面的研究，并且得到了英国医学研究理事会和英国癌症研究所的资金支持。

他们揭示了多聚（ADP－核糖）聚合酶3（PARP3）识别并标注DNA损伤部位的机理。

之前的一些研究表明了，PARP3参与了DNA的修复过程，协助保持基因编码的完整性。然而，这种酶激发DNA修复的过程一直都不为认知。

通过多学科间紧密合作，苏塞克斯大学的科学家们解释了DNA修复过程中的具体步骤：当PARP3酶锁定DNA受损的位置后，它将通过“分子信号”对受损部位进行“标注”。

这种信号是通过化学变化产生的，包括将名为“ADP-核糖”的分子添加到DNA链上，DNA随后与多种蛋白质等相组合形成染色质。

科学家发现PARP3酶将ADP-核糖分子添加到了其中的一种名为“组蛋白H2B”的蛋白质上。通过标注受损的位置，PARP3酶将受损信息传递给了专门负责DNA修复的酶进行修复，从而使细胞免受危险基因的威胁。

研究人员相信，这一发现帮助我们理解DNA受损部位是检测、标注，和修复过程，将有助于科学家进一步开发针对特定癌症的靶向药物。

PARP3以及其超家族中的酶有望用来开发PARP抑制剂药物，以治疗包括卵巢癌和乳腺癌在内的遗传性癌症。PARP3酶促进DNA修复的相关研究无疑将提高PARP抑制剂药物的研发进程。

这项持续了4年多的项目还包括了伦敦帝国学院史蒂夫·马修斯（Steve Matthews）组的核磁共振专家，苏塞克斯大学蒂夫·斯威特（Steve Sweet）组蛋白质学专家，以及朴次茅斯大学艾伦·索恩（Alan Thorne）实验室的染色质生物学专家。

基思·凯迪克（Keith Caldecott）是这一课题的带头人。他说：“DNA修复领域的这一发现无疑是多学科间合作的典范，囊括了分子生物学、细胞生物学、生物化学和结构生物学等多个学科。

“正是这种良好的合作促进了PARP3识别及标示DNA损伤部位机制的发现。这帮助我们加深了细胞自我保护机制的理解，进一步促进PARP抑制剂抗癌药物的研发。”

参考：Nature Communications (2016). DOI: 10.1038/ncomms12404