تأثیر سیستم تجزیه پروتئین در شناسایی و ترمیم آسیب DNA – ScienceDaily


یک تیم تحقیقاتی بین المللی مکانیسم تنظیم کننده سیستم یوبی کویتین-پروتئازوم (* 1) را در شناسایی و ترمیم DNA آسیب دیده از اشعه ماوراio بنفش (UV) توضیح داده است. محققان دانشگاه کوبه (ژاپن) ، انستیتوی ملی علوم بهداشتی (ژاپن) ، دانشگاه کاتولیک لووین (بلژیک) ، دانشگاه کیوتو (ژاپن) و موسسه ملی ژنتیک (ژاپن) نتایج خود را در این مجله منتشر می کنند گزارش های علمی.

نکات اصلی

  • محققان یک سیستم میکروسکوپی ایجاد کرده اند که می تواند با تحریک نور ماورا damage بنفش باعث آسیب DNA در هر محل داخل سلولی شود و پاسخ های سلولی را در زمان واقعی کنترل کند.
  • آنها مشاهده کردند که پروتئازوم ، که یک مجموعه چند پروتئینی است و در تجزیه پروتئین ها نقش دارد ، به سرعت در مکان های آسیب DNA ناشی از نور UV جمع می شود.
  • این مطالعه نشان می دهد که فعالیت آنزیمی و یکپارچگی ساختاری پروتئازوم برای شناسایی آسیب DNA با واسطه پروتئین های DDB2 حیاتی است. جهش در DDB2 ژن در اختلال ژنتیکی xeroderma pigmentosum یافت می شود (* 2).

پیش زمینه مطالعه

نور ماورا بنفش خورشید برای موجودات زنده بسیار مضر است زیرا می تواند به ژن های آنها آسیب برساند. این آسیب DNA نامیده می شود و معمولاً توسط سیستم ترمیم در سلولهای ما برطرف می شود و مانع از آن می شود که در طول زندگی روزمره اثرات سوverse ناشی از قرار گرفتن در معرض نور خورشید را تجربه کنیم. با این حال ، بیماران مبتلا به xeroderma pigmentosum (XP) با بدشکلی در این سیستم ترمیم متولد می شوند ، این بدان معناست که بدن آنها قادر نیست آسیب DNA ناشی از نور UV را به اندازه کافی ترمیم کند. بنابراین ، آنها مستعد ابتلا به سرطان پوست در مناطق در معرض آفتاب هستند.

پروتئین های داخل سلولی در صورت لزوم تولید و تخریب می شوند و شناخته شده است که سیستم یوبی کویتین-پروتئازوم نقش مهمی در کنترل این روند تخریب دارد. پیش از این نشان داده شده بود که سیستم پروتئازوم یوبی کویتین پاسخ های سلولی را برای ترمیم آسیب DNA ناشی از نور ماوراlet بنفش هماهنگ می کند. با این حال ، سازوکار دقیق این امر هنوز روشن نشده است.

یافته های پژوهش

یک تیم بین المللی به سرپرستی پروفسور SUGASAWA Kaoru از مرکز تحقیقات Biosignal ، دانشگاه کوبه ، یک سیستم میکروسکوپ سفارشی (* 3) ایجاد کردند که به آنها اجازه می داد رفتار پویای پروتئین های مختلف مختلف داخل سلولی را در پاسخ به آسیب DNA ناشی از اشعه ماورا بنفش مشاهده کنند.

پروتئین DDB2 یکی از محصولات ژنی مسئول XP است و برای تشخیص آسیب DNA ناشی از UV مهم است. استفاده از سیستم میکروسکوپ شخصی سازی شده محققان را قادر به کشف جدیدی کردند: آنها دریافتند که پروتئین DDB2 در همکاری با سیستم یوبی کویتین-پروتئازوم برای بهبود ترمیم DNA کار می کند. ابتدا ، مجتمع های چند پروتئینی ، پروتئازوم ها ، بسته به وجود پروتئین های DDB2 ، به سرعت در محل های آسیب DNA تجمع می یابند. این نشان می دهد که عملکرد پروتئازوم تخریب پروتئین ممکن است پس از شناسایی و ترمیم آسیب فعال شود.

علاوه بر این ، استفاده از یک مهار کننده برای مهار این فعالیت پروتئازوم منجر به تجمع پروتئازوم در یک منطقه خاص از هسته ، احتباس پروتئین DDB2 و عدم توانایی در ترمیم آسیب DNA می شود. از طرف دیگر ، سرکوب بیان زیرواحدهای پروتئازوم مونتاژ مناسب پروتئازوم ها را به خطر می اندازد و تجمع پروتئازومهای فوق الذکر دیگر مشاهده نمی شود. با این حال ، کمبود پروتئازوم ها به شدت از تجمع پروتئین های DDB2 در مکان های آسیب DNA جلوگیری می کند.

این نتایج برای اولین بار نشان داد که فعالیت پروتئازوم برای تخریب پروتئین و یکپارچگی معماری در تنظیم ترمیم پروتئین آسیب دیده DNA با واسطه DDB2 توسط مکانیسم های جداگانه نقش دارد.

تحولات بعدی

نتایج این مطالعه نشان می دهد که عملکرد مکانیسم شناسایی آسیب DNA برای ترمیم موثر آسیب DNA ضروری است. علاوه بر این ، این درک علاوه بر ایجاد روش های درمانی برای سرکوب این شروع ، به روشن سازی مکانیسم های اساسی بیماری هایی مانند سرطان پوست نیز کمک خواهد کرد.

واژه نامه اصطلاحات

1. سیستم Ubiquitin-proteasome: در این سیستم ، مولکول پروتئین کوچک ، یوبی کویتین ، به عنوان “نشانگر مولکولی” برای پروتئین های غیر ضروری استفاده می شود. یک کمپلکس بزرگ پروتئین ، پروتئازوم ، پروتئین های دارای مارک یوبی کویتین را شناسایی و تخریب می کند. این یکی از سیستم های مهم برای کنترل کیفیت پروتئین ها در سلول است.

2. Xeroderma pigmentosum (XP): یک بیماری ژنتیکی اتوزومال مغلوب نادر که شناخته شده است در ژاپنی ها بیشتر است. علت آن سو a عملکرد در سیستم ترمیم برش نوکلئوتید است که آسیب DNA ناشی از نور ماورا UV بنفش را ترمیم می کند (مانند نور خورشید).

3. سیستم میکروسکوپ سفارشی: سیستمی که اجازه می دهد واکنش سلولی به آسیب DNA ناشی از اشعه ماورا بنفش در زمان واقعی مشاهده شود ، و اجزای اصلی آن میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال است. این سیستم به لیزر 780 نانومتری فیبر فمتوسکند مجهز شده است. با توجه به اصل جذب تری فوتون ، این لیزر به محققان اجازه می دهد محرکهایی را برای سلولهای قابل مقایسه با تحریک نور UV 260 نانومتر اعمال کنند.

تاریخچه تاریخ:

مواد تهیه شده توسط دانشگاه کوبه. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.


منبع: unbox-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>