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运动酶通过几种机制保护基因组

2019-02-16 09:15:12 • 来源：

解旋酶Pfh1可以通过几种不同的机制保护基因组免受DNA障碍和与癌症相关的损害。这在瑞典于默奥大学的一篇新博士论文中有所体现。每个生物体的基因组中大约有1%编码解旋酶。Helicases通常被称为运动酶，可以通过使用能量解开双链DNA。

运动酶通过几种机制保护基因组

在他的博士论文在医学化学和生物物理学系，贾尼岜沙穆罕默德集中在关联到乳房的进化保守PIF1解旋酶家族癌症。Jani进行了详细的机制研究，研究酵母裂殖酵母裂殖酵母Pif1解旋酶Pfh1如何维持基因组完整性。在S. pombe中，Pfh1由必需基因编码，并且该基因的耗尽导致DNA损伤。

已知DNA分子形成双链DNA螺旋，其中两条链彼此缠绕。然而，在他的论文中，Jani还研究了另一种形式的DNA，它在富含鸟嘌呤的DNA区域形成一个四链DNA，即所谓的G4结构。G4结构是非常稳定的结构，需要通过专门的解旋酶来解决。如果不展开，它们可能导致DNA损伤和基因组不稳定，这与癌症等疾病密切相关。Jani Basha Mohammad和他的同事表明，Pfh1是可以解除这些结构，从而促进基因组完整性的专门解旋酶之一。

可能威胁基因组完整性的其他障碍是与基因组紧密结合的蛋白质和R-环，即三链RNA / DNA区域。Jani Basha Mohammad表明，Pfh1 解旋酶也能有效地从基因组中去除这些障碍。由于这些类型的障碍也存在于人类中，因此人类Pfh1 同系物 Pif1 很可能也具有相似的特性。除了上述特性外，Jani还发现Pfh1可以逆转DNA分子，这是一种在DNA修复过程中可能很重要的酶活性。

Jani Basha Mohammad进一步表征了Pfh1蛋白的不同结构域。这些结构域中的一个在人Pif1中突变并且由一些乳腺癌患者携带。该结构域是进化保守的，并且他可以证明Pfh1中的相应突变导致错误调节的Pfh1。这些错误调节可以解释乳腺癌家族中发现的基因组完整性缺陷。

这些数据揭示了Pfh1如何促进基因组完整性。由于Pfh1难以表达和纯化，因此这些研究之前的表现相当棘手。因此，通过优化纯化方案，Jani Basha Mohammad及其同事最终可以进行这些深入的机械研究。

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