Защитник восстановления ДНК: какова роль NEDD8 в восстановлении повреждений?

<р> Повреждение ДНК — распространенное явление в течение жизни. ДНК может быть повреждена во время деления клеток, воздействия окружающей среды или ежедневного метаболизма. На этом этапе клетки должны быстро и эффективно восстанавливаться, чтобы обеспечить генетическую стабильность. В последние годы ученые открыли белок NEDD8, который играет ключевую роль в восстановлении повреждений ДНК. Будучи убиквитиноподобным белком, NEDD8 модифицирует определенные белки посредством процесса, называемого NEDDylation, тем самым влияя на различные физиологические процессы клетки.

«Модификация NEDD8 тесно связана с различными биологическими процессами, не ограничиваясь только репарацией ДНК, но также участвующими в прогрессировании клеточного цикла и регуляции цитоскелета».

<р> Основная функция NEDD8 — связывание с куллином (белками семейства куллина), которые являются основными компонентами лигаз убиквитина E3. Эти куллины должны подвергаться NEDDилированию, чтобы нормально функционировать и регулировать процесс убиквитинирования, поэтому активация NEDD8 необходима для восстановления повреждений ДНК.

Процесс активации и связывания NEDD8

<р> Подобно белкам убиквитину и SUMO, активация и конъюгация NEDD8 требуют процессинга на его С-конце. Активационный фермент E1 NEDD8 состоит из двух субъединиц, APPBP1 и UBA3. Гетеродимер, образованный комбинацией этих двух, может образовывать высокоэнергетический тиоэфирный промежуточный продукт в АТФ-зависимой реакции, а затем переносить активированный NEDD8 в ферменты UbcH12 E2 , которые в конечном итоге связываются с различными субстратами. Ключевым моментом является присутствие лигазы E3, которая также является необходимым условием для модификации NEDD8.

Роль NEDD8 в восстановлении ДНК

<р> Последние исследования показывают, что накопление NEDD8 в местах повреждения ДНК — очень динамичный процесс. В частности, модификация NEDD8 играет ключевую роль в процессах глобальной репарации генома (GGR) и эксцизионной репарации нуклеотидов (NER). Когда клетки повреждаются УФ-излучением, белок CUL4A активируется NEDD8, который затем выполняет восстановление ДНК, удаляя поврежденные части. <р> Кроме того, NEDD8 также играет роль в восстановлении двухцепочечных разрывов. Негомологичное соединение концов (NHEJ) является основным путем восстановления двухцепочечных разрывов. В этом процессе гетеродимеры Ku70/Ku80 образуют стабильную кольцевую структуру вокруг концов ДНК. Однако после завершения процесса восстановления кольцо должно быть удален. В противном случае этот гетеродимер блокировал бы транскрипцию или репликацию. В это время гетеродимеры Ku убиквитинируются в зависимости от повреждения ДНК и NEDDylation-зависимого способа, способствуя высвобождению Ku и других компонентов NHEJ.

«Модификация NEDD8 во время репарации ДНК — это не только начало репарации, но и важный показатель обеспечения здоровья клеток».

NEDD8 и лечение рака

<р> По мере углубления исследований ученые обнаружили, что при прогрессировании рака подавление генов репарации ДНК может быть вызвано гиперметилированием их промоторных областей, что еще больше усугубляет генетическую нестабильность и увеличивает риск возникновения раковых клеток. Значительное увеличение. Среди различных видов рака 17 распространенных видов рака показали низкую экспрессию генов репарации ДНК, например, хронический миелоидный лейкоз. <р> Активация NEDD8 имеет решающее значение для путей восстановления ДНК. Если активация NEDD8 подавляется, клетки могут погибнуть из-за снижения способности к восстановлению, что приводит к накоплению генетических повреждений. Это может быть более выражено в раковых клетках, чем в нормальных клетках, особенно если раковые клетки уже имеют дефекты репарации ДНК из-за предшествующих эпигенетических модификаций. Исследования показали, что препарат Певонедистат (MLN4924), ингибирующий активацию NEDD8, показал хорошую эффективность в клинических испытаниях.

NEDD8 в доклинических исследованиях

<р> В экспериментах на мышах исследование показало, что певонедистат способен ингибировать активацию NEDD8, тем самым предотвращая ожирение и связанную с ним непереносимость глюкозы, вызванную диетой с высоким содержанием жиров. Аналогичным образом NEDD8 также регулирует NF-κB, а процесс его активации зависит от деградации белка IκB, которая также требует участия NEDD8. Ингибирование NEDD8 не только повлияло на ядерную транслокацию NF-κB, но и продлило выживаемость мышей. <р> В ходе исследований NEDD8 было показано, что этот белок играет важную роль на всех уровнях жизни, особенно в поддержании целостности ДНК и стабильности клеток. Как NEDD8 повлияет на будущие методы лечения рака? Станет ли он ключом к новым стратегиям борьбы с раком?

Trending Knowledge

Загадочная роль NEDD8: как он влияет на клеточный цикл и регуляцию цитоскелета?
Биологическая функция белка NEDD8 в организме человека постепенно привлекает внимание. NEDD8 — это убиквитин-подобный (UBL) белок, кодируемый геном NEDD8, который тесно связан с прогрессированием клет
Потенциальное сокровище химиотерапии рака: как Pevonedistat меняет судьбу раковых клеток?
В последние годы методы лечения рака постоянно развивались, среди которых традиционная химиотерапия и целевая терапия наиболее известны.С быстрым достижением в области биотехнологии исследователи смо
Что такое NEDDylation? Как этот процесс меняет судьбу белков?
Внутри клеток белки играют множество ролей, и реализация этих ролей часто регулируется различными модификациями. NEDDилирование — важный процесс модификации белка, аналогичный другому более известному

Responses