中研院解開細胞修補DNA謎團
中研院副院長暨生化所特聘研究員王惠鈞的研究團隊,成功找到並證實細胞修補DNA的重要關鍵與機制,成果不但登上美、英專業期刊,也讓人類朝治癌症、抗老化跨進一大步。
該研究團隊之一的博士候選人陳立慈解釋,細胞DNA破損後,人體會自動修補,回到原先的樣子;但如果無法修補,就可能造成細胞老化、死亡,甚至導致癌症。
他指出,DNA結構由兩股組成,當其中一股受損時,細胞內的蛋白質酵素會從另一個健康的DNA上找出相同或類似的位置當作「模版」,進行複製修補;過去醫學科學界認為,這些酵素會水解人體能量的來源三磷酸腺?(ATP),獲得能量後,以右旋狀態包覆受損DNA進行程序,只是對相關機制運作一直缺乏有力的證據。
找健康DNA當模版
不過,陳立慈表示,中研院的團隊發現一種與乳癌細胞發展有關的酵素,在進行細胞DNA修補時,會水解ATP,從右旋先變成左旋,將與DNA結合的位置「翻出來」,方便和擔任模版的DNA結合;然後再度水解ATP,驅動變回右旋,完成修補且沒有其他還需要修補的DNA時,就變回環狀待命。
陳立慈強調,「從右變左,再變回右」是非常重要的發現,解答過去研究的重大謎團,因為「變左」之後,才能進行真正的結合,否則無法解釋整個程序的運作;很多國家也投入類似研究,但是卻都無法找到這項證據,也因此才會獲得國際高度的重視。
治癌、抗老化跨大步
對於這項發現,陳立慈說,未來開發抗乳癌新藥時,就可以朝刺激人體自我修補前進,這也是較安全、效率較佳的方式;另外,後續研究也可以據此找出其他蛋白質酵素的機制,例如修補DNA抗老化等,意義重大。
該研究團隊之一的博士候選人陳立慈解釋,細胞DNA破損後,人體會自動修補,回到原先的樣子;但如果無法修補,就可能造成細胞老化、死亡,甚至導致癌症。
他指出,DNA結構由兩股組成,當其中一股受損時,細胞內的蛋白質酵素會從另一個健康的DNA上找出相同或類似的位置當作「模版」,進行複製修補;過去醫學科學界認為,這些酵素會水解人體能量的來源三磷酸腺?(ATP),獲得能量後,以右旋狀態包覆受損DNA進行程序,只是對相關機制運作一直缺乏有力的證據。
找健康DNA當模版
不過,陳立慈表示,中研院的團隊發現一種與乳癌細胞發展有關的酵素,在進行細胞DNA修補時,會水解ATP,從右旋先變成左旋,將與DNA結合的位置「翻出來」,方便和擔任模版的DNA結合;然後再度水解ATP,驅動變回右旋,完成修補且沒有其他還需要修補的DNA時,就變回環狀待命。
陳立慈強調,「從右變左,再變回右」是非常重要的發現,解答過去研究的重大謎團,因為「變左」之後,才能進行真正的結合,否則無法解釋整個程序的運作;很多國家也投入類似研究,但是卻都無法找到這項證據,也因此才會獲得國際高度的重視。
治癌、抗老化跨大步
對於這項發現,陳立慈說,未來開發抗乳癌新藥時,就可以朝刺激人體自我修補前進,這也是較安全、效率較佳的方式;另外,後續研究也可以據此找出其他蛋白質酵素的機制,例如修補DNA抗老化等,意義重大。