研究人员发现NSMF蛋白在缓解DNA复制压力中的作用

韩国蔚山国立科学技术研究院(UNIST)的一个研究小组在理解脑蛋白如何帮助减轻DNA复制压力引起的并发症方面取得了重大突破。

　　

来自UNIST生物科学系的一组研究人员在理解脑蛋白如何帮助减轻DNA复制压力引起的并发症方面取得了重大突破。这一突破性的发现为推进各种疾病的治疗提供了巨大的潜力，包括癌症、神经系统疾病和由DNA复制中断引起的与年龄相关的疾病。

在Jayil Lee教授、Jang Hyun Choi教授和Hongtae Kim教授的领导下，这项合作努力揭示了NSMF蛋白在面对DNA复制压力(细胞功能的基本方面)时涉及的复杂过程的关键见解。

NSMF是一种与Kallmann综合征相关的神经元蛋白，在神经元发育、运动调节、生殖激素分泌和嗅觉感知等方面发挥着新的作用。这种蛋白质的功能障碍会导致罕见的疾病，比如卡尔曼综合症——一种以生殖功能受损和嗅觉丧失为特征的痛苦。

在他们专注于利用NSMF蛋白减轻DNA复制压力的研究中，研究小组观察到，当蛋白质合成在复制过程中由于各种因素导致DNA结构压力(导致单链区域)而遇到障碍时，复制蛋白A (RPA)会独特地与这些暴露的单链结合。结合后的RPA分子会发生磷酸化，这是一种由磷和氧组成的磷酸基团附着的化学过程。磷酸化的RPA招募其他蛋白质，帮助减轻DNA链上特定位点的复制压力，恢复正常的活性。

有趣的是，RPA在与DNA的相互作用中对单链区域表现出弱或强的结合亲和力。通过对NSMF蛋白的研究，研究小组发现NSMF选择性地取代了一些弱结合的RPAs，同时促进了剩余RPAs向更稳定的结合模式的转变。这种转变有利于增强磷酸化过程，由共济失调毛细血管扩张和rad3相关(ATR)激酶(一种对DNA损伤反应至关重要的酶)催化。研究小组的发现表明，这种机制加速了复制压力的缓解。

李教授评价说:“这项研究通过揭示与DNA复制相关的分子机制，对癌症、神经系统疾病和年龄相关疾病的治疗产生重大影响。”

该研究的第一作者Yujin Kang补充说:“考虑到NSMF与Kallmann综合征的密切关系，我们期待它对治疗这种疾病的进步做出贡献。”

该研究结果将于2023年6月28日在《核酸研究》上正式发表。这项开创性的研究得到了三星科学技术基金会、国家研究基金会和基础科学研究所等知名机构的支持。