美国冷泉港实验室(CSHL)的研究人员发现,一种已被科学家所熟知的蛋白质可引发细胞内DNA的复制。这种蛋白为DDK(Ddf4-dependent protein kinase),可通过磷酸化(phosphorylation)结合到Mcm4蛋白的磷酸分子上修饰蛋白质的活性, Mcm4蛋白中有一个特殊的结构域,可防止双螺旋DNA发生松散。当磷酸化的DDK蛋白释放Mcm4后,DNA链起始复制。
CSHL研究员Bruce Stillman解释说,由于在人类癌症中,DDK往往发生降解。这项发现或许有助于科学家开发新的癌症治疗方法。这篇报道发表在1月7日《Nature》杂志上。
在多细胞生物体内,DNA可从基因组的多个位点起始复制,为了保证每次细胞分裂是基因组的完整性,在细胞周期的S期,每个起始位点必须都被“一次性”激活。在这个过程中,需要有大量的蛋白质参与,首先,一部分蛋白质在起始位点形成前复制复合体(pre-replication complex,pre-RC),随后,经DDK磷酸化的pre-RC再招募其他的蛋白质,形成前其实复合体(pre-initiation complexes, pre-ICs)。
经过15年的研究,该课题已系统地发现了许多pre-RC和pre-ICs,在之前的研究中,研究人员发现DDK可与一种多亚基蛋白复合体MCM结合,而最近的这项研究中,他们将MCM上与DDK发生结合的位置缩小到一个特定的结构域Mcm4上,当该结构域上的氨基酸被磷酸化后,DNA不能发生复制。
Journal Reference:
1. Yi-Jun Sheu and Bruce Stillman. The Cdc7-Dbf4 kinase promotes S phase progression by alleviating an inhibitory activity in Mcm4. Nature, January 7, 2010 DOI: 10.1038/nature08647