北京大學Cell子刊解析明星抑癌蛋白
日期:2015-11-09 09:27:36
來自北京大學醫(yī)學部的研究人員證實,響應復制壓力PTEN通過MCM2控制了DNA復制過程。這一研究成果發(fā)布在11月5日的《Cell Reports》雜志上。
北京大學醫(yī)學部尹玉新(Yuxin Yin)教授是這篇論文的通訊作者。尹教授長期從事腫瘤機理研究和抗癌藥物機理研究。他是第一個發(fā)現(xiàn)抗癌基因p53在細胞周期和基因組穩(wěn)定性相互作用的人,其研究成果發(fā)表在Cell(1992年),引用次數(shù)達千次以上。
在人類癌癥中常常發(fā)現(xiàn)存在生殖細胞和體細胞PTEN突變。盡管研究證實了PTEN在對抗細胞質(zhì)PI3K-AKT信號通路中起重要的作用,一些新出現(xiàn)的證據(jù)則認為PTEN參與了多個抗癌過程,尤其是參與維持了基因組完整性而抑制了腫瘤形成。PTEN缺陷與染色體普通脆性位點(CFSs)失穩(wěn)有關,脆性位點失穩(wěn)是DNA復制功能異常的一個共同特征。近期來自質(zhì)譜研究的證據(jù)也表明,PTEN有可能結合了復制叉元件,這些結果表明PTEN可能與復制相關功能有關聯(lián)。
在細胞周期整個過程中,正常條件下,DNA在S期最易斷裂。DNA復制必須與細胞周期檢查點、DNA修復和其他細胞過程協(xié)調(diào)配合以確保染色質(zhì)維持。復制叉障礙、核苷酸喪失,或復制相關酶缺陷引起的復制壓力可導致基因組失穩(wěn),因此必須消除掉。當遭受復制壓力時復制叉會停滯。
早期的一些研究表明,S期檢查點激酶在停滯復制叉處阻止了復制體解體。近期的直接證據(jù)證實復制體意外的穩(wěn)定,即便是在處于復制壓力下有檢查點激酶缺陷的細胞中,無限制的復制叉前進會導致復制叉崩潰,表明限制復制叉前進對于復制應激反應至關重要。MCM2-7復合物是復制體的核心組件之一,在復制起始點觸發(fā)、延伸、終止和復制應激反應中起重要作用。近期的研究證實,在復制停滯的情況下MCM2-7復合物參與抑制了復制叉前進。
在這篇文章中,研究人員報告稱發(fā)現(xiàn)PTEN在物理上結合了MCM2,這對于DNA復制至關重要。具體說來,在復制壓力下PTEN使得MCM2 絲氨酸41(serine 41)位點去磷酸化,限制了復制叉前進。在復制叉停滯的情況下,PTEN破壞會導致無限制的復制叉前進,這與表達MCM2擬磷酸化突變體S41D的細胞表型相似。并且,PTEN是復制壓力下阻止染色體畸變的必要條件。
這項研究證實,PTEN通過MCM2調(diào)控了DNA復制,PTEN功能喪失可導致復制缺陷和基因組失穩(wěn)。研究人員提出,PTEN通過一種復制特異性機制在維持基因組穩(wěn)定性中起至關重要的作用,這是PTEN腫瘤抑制活性一個重要的方面。
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