پل های ساختی: آنزیم های PARP، DNA شکسته را بهم می رسانند

دانشمندان در بیمارستان تحقیقات کودکان سنت جود ساختار ترمیم شکستگی دو رشته DNA توسط آنزیم های PARP را شناسایی کرده اند. یافته ها نشان می دهد که PARP2 می تواند شکاف را پر کند و دو انتهای DNA شکسته را بهم نزدیک کند.

این مطالعه همچنین بینشی از مکانیسم های زمینه ساز فعال سازی PARP و چرخه کاتالیزوری فراهم می کند ، که ممکن است به درک مقاومت در برابر داروهای سرطانی مهار کننده PARP کمک کند.

نویسنده متناظر ، ماریو هالیچ ، دکترای تخصصی زیست شناسی ساختاری سنت جود گفت: “ما انتظار داشتیم كه PARP به DNA متصل شود و كروماتین را اصلاح كند تا سایر فاكتورهای ترمیم DNA را نیز به كار گیرد.” “کاملاً غیر منتظره ، ما دریافتیم که آنزیم PARP خود دو انتهای DNA شکسته را بهم نزدیک می کند.”

DNA دائماً آسیب دیده و ترمیم می شود. این می تواند به طور طبیعی رخ دهد یا به دلیل قرار گرفتن در معرض عوامل آسیب رسان به DNA مانند برخی از شیمی درمانی هایی که برای درمان سرطان استفاده می شود. PARP خانواده ای از آنزیم هایی است که توسط دانشمندان شناخته شده اند و در چندین فرآیند اصلی سلولی از جمله ترمیم DNA نقش دارند. با این حال ، دقیقاً نحوه تعامل مهار کننده های PARP با DNA و کروماتین برای انجام این فرآیند ناشناخته بود.

محققان از میکروسکوپ الکترونی برودتی برای گرفتن ساختار آنزیم های PARP متصل به DNA استفاده کردند. یافته های آنها نشان داد که آنزیم می تواند انتهای DNA شکسته را بهم نزدیک کند. این مطالعه ممکن است پیامدهای مهمی برای درک مقاومت در برابر داروهایی داشته باشد که فعالیت PARP را مهار می کنند.

مهار کننده های PARP دسته ای از داروها هستند که برای درمان سرطان های پستان ، تخمدان و پروستات و سایر موارد استفاده می شوند. این داروها با جلوگیری از ترمیم DNA آنزیم های PARP که توسط شیمی درمانی آسیب دیده است ، کار می کنند. با متوقف کردن ترمیم DNA ، داروها می توانند مرگ سلولهای سرطانی را تسهیل کنند. متأسفانه ، بازدارنده های PARP در حال حاضر در معرض مقاومت هستند.

نویسنده اول سیلویا بیلوکاپیچ ، دکترای زیست شناسی ساختاری سنت جود ، گفت: “ما اکنون درک بهتری از نقش پیچیده آنزیم های PARP در ترمیم DNA داریم.” “مکانیسم های فعال سازی PARP و چرخه کاتالیزوری که ما شناسایی کردیم به شما در توضیح چگونگی مقاومت در برابر مهارکننده های PARP کمک می کند و می تواند به توسعه درمان های موثرتر سرطان کمک کند.”