DNA 손상 반응이 입소문을 타다: 새로운 암 치료를 위한 방법

DNA 손상 반응이 입소문을 타다: 새로운 암 치료를 위한 방법

Sal 연구원은 DNA 복구 단백질이 새로운 암 치료법을 가리키며 위협에 대한 경보를 울리는 방법을 보여줍니다.

LA JOLLA – 묘목에서 대통령에 이르기까지 모든 유기체는 어떤 대가를 치르더라도 자신의 DNA를 보호해야 하지만, 세포가 자신의 DNA 손상과 침입한 바이러스의 외래 DNA를 정확히 어떻게 구분하는지는 미스터리로 남아 있습니다.

이제 Salk Institute의 과학자들은 세포의 반응 시스템이 이 두 가지 영구적인 위협의 차이를 어떻게 구분하는지에 대한 중요한 세부 정보를 발견했습니다. 이 발견은 새로운 암 선택적 바이러스 치료법 개발에 도움이 될 수 있으며 노화와 특정 질병이 바이러스 감염의 문을 여는 것처럼 보이는 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.

"우리의 연구는 숙주를 보호하는 다른 반응을 유발하기 위해 세포 및 바이러스 게놈에서 DNA 절단을 구별하는 기본 메커니즘을 밝혀냈습니다."라고 말합니다. 클로다 오셔, 부교수 및 작업의 선임 저자로 출판되었습니다. 세포 27년 2015월 XNUMX일. "이 발견은 또한 노화, 암 화학 요법 및 염증과 같은 특정 조건이 우리를 바이러스 감염에 더 취약하게 만드는 이유를 설명할 수도 있습니다."

많은 요인(방사선과 같은)이 DNA 손상을 일으킬 수 있습니다. 연구팀은 집합적으로 MRN 복합체라고 불리는 단백질 클러스터가 DNA와 바이러스 절단을 모두 감지하고 유전 물질을 스티로폼 땅콩과 같은 작은 묶음으로 포장하는 단백질인 히스톤을 통해 반응을 증폭시키는 방법을 자세히 설명했습니다. MRN은 도미노 효과를 시작하여 주변 염색체의 히스톤을 활성화하고 추가 단백질을 연속적으로 호출하여 DNA를 수정하는 데 도움이 되는 세포 전체의 모든 사람이 경보를 울립니다.

세포가 DNA 파손을 고칠 수 없으면 돌연변이 세포가 복제되는 것을 방지(따라서 종양 성장을 방지)하는 데 도움이 되는 자가 파괴 메커니즘인 세포 사멸을 유도합니다.

Salk 연구원들은 DNA 복구 단백질이 세포 및 바이러스 게놈에서 DNA 파손을 구별하여 적절하게 규모가 조정된 반응을 활성화하는 방법을 보여줍니다. DNA 절단 및 DNA 바이러스는 세포 생존 능력에 대한 오래되고 지속적인 위협입니다. 세포 게놈 사이의 일반적인 차이점은 바이러스 게놈보다 훨씬 더 크고 히스톤이라는 단백질이 훨씬 많다는 것입니다. 이 보편적인 척도는 바이러스 및 세포 게놈에서 DNA 파손을 구별하여 전체적 또는 국지적 반응이 적절한지 결정하는 데 사용됩니다. 이것은 세포 생존력을 위태롭게 하지 않으면서 바이러스 복제를 중화시키는 우아한 메커니즘을 제공합니다.

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이미지: Salk Institute for Biological Studies 제공

"흥미로운 점은 단 한 번의 중단도 세포를 통해 전체 신호를 전송하여 세포 분열과 성장을 중단시킨다는 것입니다."라고 O'Shea는 말합니다. "이 응답은 복제를 방지하여 셀이 중단되지 않도록 합니다."

그러나 DNA 바이러스에 대한 방어와 관련하여 Salk 팀은 흥미로운 점을 발견했습니다. 세포의 반응 시스템은 동일한 방식으로 시작하지만(MRN이 DNA 또는 바이러스 중단을 감지함) 바이러스의 경우 글로벌 경보 신호로 진행되지 않습니다. .

일반적으로 일반적인 DNA 바이러스는 세포의 핵에 들어가 유전자를 활성화하여 자신의 DNA를 복제합니다. 세포는 승인되지 않은 복제를 감지하고 MRN 복합체는 세포를 정지시키거나 죽이는 전반적인 반응을 유발하지 않고 바이러스 DNA를 잡아서 선택적으로 중화합니다. 반응 강도의 차이는 지역 홍수 경보(DNA 바이러스의 경우)와 도시 전역의 쓰나미 사이렌(DNA 중단)에 대한 문자 메시지를 보내는 것과 유사하다고 Salk 연구원은 말합니다. 바이러스에 대한 MRN 반응은 국소화된 상태를 유지하고 선택적으로 바이러스 복제를 방지하지만 세포 복제는 방지하지 않습니다. 들어오는 모든 바이러스가 유사하게 강력한 반응을 촉발한다면 우리 세포는 자주 정지되어 우리의 성장을 방해할 것이라고 O'Shea는 지적합니다.

그리고 게놈에 대한 두 가지 위협이 모두 존재할 때 MRN은 DNA 파손 시 대규모 반응을 활성화합니다. 바이러스에 대응할 MRN이 남지 않습니다. 이것은 세포가 더 큰 경보에 반응하는 동안 바이러스가 효과적으로 무시된다는 것을 의미합니다.

"세포 및 바이러스 게놈 절단을 모두 감지하기 위한 MRN의 요구 사항은 심오한 결과를 가져옵니다."라고 O'Shea는 말합니다. “MRN이 세포 DNA 파손에 모집되면 더 이상 들어오는 바이러스 게놈을 감지하고 대응할 수 없습니다. 따라서 세포 게놈 절단에 반응하는 행위는 바이러스 복제에 대한 숙주의 방어를 비활성화합니다.”

O'Shea는 이것이 높은 수준의 세포 DNA 손상(예: 암, 화학 요법, 염증 및 노화)을 초래하는 조건을 가진 사람들이 바이러스 감염에 더 취약한 이유를 설명할 수 있다고 말합니다.

"손상된 DNA는 바이러스 감염과 싸우는 세포의 능력을 손상시키는 반면, 건강한 DNA를 갖는 것은 바이러스 DNA를 잡는 세포의 능력을 향상시킵니다. "우리의 연구는 암세포를 선택적으로 죽이는 바이러스를 조작할 수 있음을 의미합니다."

클로다 오셔와 고빈드 샤

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이미지: Salk Institute for Biological Studies 제공

O'Shea 연구실은 이 새로운 지식을 사용하여 정상 세포에서는 파괴되지만 암세포에서는 특이적으로 복제되는 새로운 바이러스를 만드는 것을 목표로 합니다. 정상 세포와 달리 암세포는 거의 항상 매우 높은 수준의 DNA 손상을 가지고 있습니다. 암세포에서 MRN은 이미 조작된 바이러스가 탐지되지 않고 잠입할 수 있는 암세포의 DNA 파손에 반응하는 데 몰두하고 있습니다.

"암 세포는 정의상 매우 초기 단계에서도 돌연변이율이 높고 게놈 불안정성이 있으므로 가장 초기 병변도 파괴하고 예방 수단으로 사용할 수 있는 바이러스를 만드는 것을 상상할 수 있습니다."라고 O'Shea는 말합니다.

이 작업은 NCI, Marshall Heritage Foundation, Price Family Foundation, Leona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust, William Scandling Trust 및 Chapman Charitable Trust의 지원을 받았습니다.