蛋白质“癌症警察”如何靶向紫外线损伤
啊,夏天。人们在外面享受温暖的天气,游泳,玩耍,或者只是浸泡那种辉煌,皮肤损坏,高能量的紫外线辐射。
我们知道,延长的阳光曝光损害皮肤 - 毕竟太阳是核反应堆。但是,我们的身体如何在DNA水平造成这种损害?
NC国家实验生物物理学家洪王是蛋白质/ DNA相互作用的专家。最近,她是团队的一部分由匹兹堡大学医学院的Bennett Van Houten博士领导,看起来一种叫做UV-DDB的DNA修复蛋白(代表紫外线受损的DNA结合蛋白)以及它的工作方式。
UV-DDB是一名警察,DNA是它的节拍。UV-DDB不断地扫描DNA,寻找病变 - 或损坏部位 - 在股线上。UV-DDB是紫外线诱导的DNA病变场景的第一蛋白质。如果这些病变不定位并修复,他们可能会影响细胞的能力,导致突变和长期,以至于癌症。
当UV-DDB点斑点时,它会呼叫备份。一个20个不同的“第一个响应者”蛋白的团队出现并去除DNA病变,使细胞正常分裂。
研究人员想知道如何,uv-ddb走它的节拍。在每个细胞中,这些蛋白质“警察”中有约180,000个,但人类基因组中存在几十亿DNA碱对,因此警察在每条DNA上覆盖大量地。此外,DNA股线是超长的,因此将它们填充到它们本身周围的细胞上,周围的组蛋白蛋白块以节省空间。这种结构使UV-DDB蛋白更难以绕过DNA上的所有不同斑点。
蛋白质可以以不同的方式沿DNA的股线移动 - 它们可以沿着轨道沿着轨道滑动,如滑轨(称为一维搜索),或者它们可以在不同点(三维搜索的股线上)跳转和关闭)。
为了了解UV-DDB实时所做的,研究人员用荧光纳米颗粒标记蛋白质,称为量子点。量子点用作分子信标,允许研究人员跟踪单个UV-DDB蛋白。使用高速摄像头(每秒20帧)和荧光显微镜,研究人员捕获了UV-DDB在DNA上的运动的视频。该技术称为单粒子跟踪。
该技术揭示了UV-DDB在其“询问”DNA损坏时,使UV-DDB更喜欢三维搜索(跳跃)到一维搜索(滑动)。这是因为3-D搜索使UV-DDB更容易导航在搜索病变时等组织蛋白和其他蛋白质等障碍物。
有趣的是,研究人员还发现UV-DDB蛋白在试图在组织蛋白包裹的DNA链中找到病变时与伴侣一起使用。两种蛋白质形成称为二聚体的复杂结构,其使它们更有效地在包裹部分中的病变处找到。当UV-DDB二聚体发现病变时,它会放置在网站上至少15分钟才能等待其他DNA修复蛋白到达并进行修复过程。相比之下,研究人员观察到更喜欢在DNA上的一维滑动的UV-DDB的突变版本,并且不能稳定地与病变接合。
因此,虽然知道您在在海滩度过了DNA责任的情况下,虽然知道您在DNA责任中得到了癌症,但是一个好公民,并记得负责任地享受阳光。
