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泛素化修饰在DNA 损伤修复中的功能研究进展

2021-01-21秦小兵

湖北农业科学 2020年24期

秦小兵

(武汉大学医学研究院,武汉 430061)

基因组的稳定性时刻遭受到各种各样的损伤威胁,如代谢产物、离子辐射(IR)、紫外线(UV)以及复制错误导致的DNA 损伤[1]。细胞内常见的DNA 损伤类型有DNA 单连断裂、DNA 双链断裂、碱基缺失或错配、DNA-蛋白交联、DNA-DNA 交联等损伤类型。这些DNA 损伤如果不能及时修复,会导致许多疾病的产生,如乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、恶性胶质瘤以及范可尼贫血症等疾病[2]。因此,细胞必须维持基因组的稳定性,为了维持基因组的稳定性,细胞会采取许多措施来修复损伤的DNA。细胞维持基因组稳定性的措施主要有碱基切除修复(BER)、核苷酸切除修复(NER)、同源重组修复(HRR)以及非同源性末端连接(NHEJ)等方式。

在以上DNA 修复过程中,细胞内大量的修复因子参与这些过程,其中许多修复因子在修复过程中会发生翻译后修饰,这些修饰与DNA 损伤修复密切相关,常见的翻译后修饰包括泛素化、甲基化以及乙酰化等。本研究详细阐述了泛素化修饰在DNA 损伤修复过程中的研究现状以及相关进展,从而为相关疾病的治疗和基础研究提供相应的参考和理论依据。

1 泛素化修饰

泛素是一种细胞内普遍存在的由76 个氨基酸组成的小分子,在细胞内可以以游离或者与其他蛋白结合在一起的状态存在[3]。细胞内蛋白质发生泛素化修饰时需要有泛素激活酶(E1)、泛素结合酶(E2)和泛素连接酶(E3)的参与,此外还需要消耗ATP 分子。蛋白质发生泛素化修饰需要3 个步骤:第一步,E1 消耗1 个ATP 分子将泛素连接到自身的半胱氨酸残基上从而将泛素活化;……

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