西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的拉斐尔·费尔南德斯-莱罗(RafaelFernández-Leiro)领导的基因组完整性和结构生物学小组的科学家们发现了某些蛋白质如何确保修复DNA复制过程中引入的错误。他们使用冷冻电子显微镜观察到了MutS蛋白，也就是我们基因组的守护者。这使他们能够描述这种单一蛋白质如何从头到尾协调基本的DNA修复过程。
这项研究是与莱顿大学医学中心(荷兰LUMC)的Meindert Lamers以及荷兰癌症研究所和Oncode研究所的Titia Sixma共同进行的。他们的研究结果发表在《自然结构与分子生物学》上。
研究人员已经在以前的出版物中描述过DNA聚合酶具有自己的修复剂，一种核酸外切酶，它可以纠正在DNA复制过程中引入的错误。但是，当此校正剂不足时，MutS蛋白就会发挥作用，该蛋白会扫描复制的DNA中是否有错误，然后启动并完成对其检测到的任何错误的修复。但是直到现在，还不清楚单个蛋白质如何协调这么多不同的过程。现在发表的国际研究成功地揭示了这一机制。细胞分裂的阶段之一是DNA复制，在此期间DNA聚合酶复制细胞的遗传信息，以便可以将其转移到子细胞。尽管这是一个非常精确的过程，但有时仍会发生错误。修复这些错误非常重要，因为否则它们可能导致肿瘤的发展。
使用冷冻电子显微镜，我们能够观察MutS的功能，并以连续构象捕获其分子结构。有了这些信息，我们就能了解单个蛋白质如何协调整个过程，而这一过程必须极其精确。”
西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的RafaelFernández-Leiro
对于DNA修复过程的深入了解，其中涉及DNA聚合酶，核酸外切酶和MutS蛋白，对于理解这些蛋白中的任何一种变化如何导致突变并因此增加罹患某些类型的肝癌的风险至关重要。肿瘤，例如林奇综合征和子宫内膜癌。
研究人员强调，仅由于近年来电子显微镜技术的巨大进步，才可能解开蛋白质结构。
“电子显微镜使我们能够在执行功能时获得非常高分辨率的蛋白质图像。借助这些图像，我们可以在计算机中重建蛋白质的三维结构，并生成一个原子模型，使我们能够了解如何它行得通”，Fernández-Leiro继续说道。
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