運(yùn)動(dòng)酶通過幾種機(jī)制保護(hù)基因組

解旋酶Pfh1可以通過幾種不同的機(jī)制保護(hù)基因組免受DNA障礙和與癌癥相關(guān)的損害。這在瑞典于默奧大學(xué)的一篇新博士論文中有所體現(xiàn)。每個(gè)生物體的基因組中大約有1%編碼解旋酶。Helicases通常被稱為運(yùn)動(dòng)酶，可以通過使用能量解開雙鏈DNA。

在他的博士論文在醫(yī)學(xué)化學(xué)和生物物理學(xué)系，賈尼岜沙穆罕默德集中在關(guān)聯(lián)到乳房的進(jìn)化保守PIF1解旋酶家族癌癥。Jani進(jìn)行了詳細(xì)的機(jī)制研究，研究酵母裂殖酵母裂殖酵母Pif1解旋酶Pfh1如何維持基因組完整性。在S. pombe中，Pfh1由必需基因編碼，并且該基因的耗盡導(dǎo)致DNA損傷。

已知DNA分子形成雙鏈DNA螺旋，其中兩條鏈彼此纏繞。然而，在他的論文中，Jani還研究了另一種形式的DNA，它在富含鳥嘌呤的DNA區(qū)域形成一個(gè)四鏈DNA，即所謂的G4結(jié)構(gòu)。G4結(jié)構(gòu)是非常穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，需要通過專門的解旋酶來解決。如果不展開，它們可能導(dǎo)致DNA損傷和基因組不穩(wěn)定，這與癌癥等疾病密切相關(guān)。Jani Basha Mohammad和他的同事表明，Pfh1是可以解除這些結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)基因組完整性的專門解旋酶之一。

可能威脅基因組完整性的其他障礙是與基因組緊密結(jié)合的蛋白質(zhì)和R-環(huán)，即三鏈RNA / DNA區(qū)域。Jani Basha Mohammad表明，Pfh1 解旋酶也能有效地從基因組中去除這些障礙。由于這些類型的障礙也存在于人類中，因此人類Pfh1 同系物 Pif1 很可能也具有相似的特性。除了上述特性外，Jani還發(fā)現(xiàn)Pfh1可以逆轉(zhuǎn)DNA分子，這是一種在DNA修復(fù)過程中可能很重要的酶活性。

Jani Basha Mohammad進(jìn)一步表征了Pfh1蛋白的不同結(jié)構(gòu)域。這些結(jié)構(gòu)域中的一個(gè)在人Pif1中突變并且由一些乳腺癌患者攜帶。該結(jié)構(gòu)域是進(jìn)化保守的，并且他可以證明Pfh1中的相應(yīng)突變導(dǎo)致錯(cuò)誤調(diào)節(jié)的Pfh1。這些錯(cuò)誤調(diào)節(jié)可以解釋乳腺癌家族中發(fā)現(xiàn)的基因組完整性缺陷。

這些數(shù)據(jù)揭示了Pfh1如何促進(jìn)基因組完整性。由于Pfh1難以表達(dá)和純化，因此這些研究之前的表現(xiàn)相當(dāng)棘手。因此，通過優(yōu)化純化方案，Jani Basha Mohammad及其同事最終可以進(jìn)行這些深入的機(jī)械研究。

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