发现蛋白质启动DNA修复

研究衰老细胞过程的生物学家，遗传学家和其他科学家长期以来一直专注于一种称为sirtuin 6(SIRT6)的基因- 以至于它已被确定为“长寿基因”。小鼠过早缺乏基因年龄，而有额外拷贝的小鼠寿命更长。SIRT6的分子功能之一是在分子链断裂时帮助修复DNA。虽然这种破坏是细胞中发生的正常化学过程的结果，但损害与衰老以及一些与年龄有关的疾病有关。但是SIRT6是如何被激活的还不得而知。

现在由罗切斯特大学生物学教授Vera Gorbunova和Andrei Seluanov领导的一个研究小组发现了一种可以作为第一反应者的蛋白质，激活SIRT6并启动一系列分子活动来修复受损的DNA。

“我们希望找到SIRT6如何接收其信号以便采取行动。一旦我们了解到这一点，即使没有压力，我们也可以激活SIRT6，”Gorbunova说，他是生物系的Doris Johns Cherry教授。

为了找出激活SIRT6的原因，研究人员将化学抑制剂交替应用于人体皮肤细胞，以确定哪些蛋白质对于修复断裂的DNA链基因至关重要。他们发现一种蛋白质参与激活该基因以响应氧化应激 - c-Jun N末端激酶，其更简单的术语是JNK。当JNK被抑制时，SIRT6未被激活，DNA的断裂链未被有效修复。

该研究结果发表在Cell Reports杂志上。

为了传递细胞内的应激信号，JNKs将磷酸基团添加到蛋白质中，罗切斯特研究发现SIRT6上的氨基酸残基被JNK修饰。一旦修饰，SIRT6可以将酶PARP1(聚[ADP-核糖]聚合酶1)吸引到受损部位，在那里酶进行化学过程以修复DNA。实际上，激活的基因作为第一响应者，将DNA修复酶募集到事故现场并让它们起作用。

该研究是Gorbunova和Seluanov的最新研究成果，旨在揭示推动衰老过程的分子机制。他们以前的工作涉及了解生命后期劣质DNA修复过程的重要性，以及错误的DNA片段 - 称为跳跃基因 - 通常保持不活跃状态。

了解衰老的分子，化学和遗传过程对寿命和生活质量都有影响。虽然需要进行更多的研究和临床工作，但这些研究有助于为将来可能的治疗铺平道路。

例如，Seluanov说，这一结果可能使药物研究人员有朝一日能够以减少分子损伤的方式设计激活SIRT6的药物。

“这些药物可用于保护我们的基因组免受损害，最终可以预防癌症并延长健康寿命，”他说。

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