神戶大學科學技術學院生物信號研究中心的菅澤薰教授正在與弗里德里希·米歇爾生物醫學科學研究所(瑞士)聯合研究,研究在分子水平上修復紫外線損傷的 DNA 的機制。第一次。這項研究結果發表在英國科學雜誌《自然》上。
紫外線是 DNA 損傷的原因之一。當DNA受到紫外線損傷時,蛋白質複合物“CRL4ADDB2泛素連接酶”會發現並結合損傷,發生一種稱為泛素化的現象,這對於修復很重要。另一方面,當不需要 DNA 修復時,泛素化會被另一種稱為“COP9 信號體 (CSN)”的蛋白質複合物抑制。然而,尚不清楚在這種修復機制中重要的泛素化是如何調節的。
研究小組利用冷凍電鏡分析了CRL4ADDB2泛素連接酶的三維結構。我們闡明了作為“開關”的蛋白質 NEDD8 與其結合、激活該蛋白質並啟動 DNA 修復的機制。此外,當不需要修復時,CSN 會與 CRL4ADDB2 泛素連接酶結合,引起構象變化,從而去除充當開關的 NEDD8。這種機制對於維持細胞 DNA 修復活性非常重要,因為如果不受控制,CRL4ADDB2 泛素連接酶本身會因泛素化而降解。
研究小組表示,“這次在分子水平上闡明的控制機制具有普遍性”,今後將應用於包括DNA修復在內的抑制皮膚癌的藥物開發中。