人类患上癌症是因为细胞分裂失控,而细胞分裂依赖DNA的复製过程,如果能够清楚知道DNA复製过程的运作就有机会更正不正常的细胞分裂,从而预防和治疗癌症。香港科技大学生命科学部及香港赛马会高等研究院与清华大学生命科学学院的研究团队,首次揭示在DNA复製过程中起着重要作用的MCM2-7复合体的立体结构,清晰看到了双链DNA在复製过程中的“解链机理”,此发现可为癌症的诊断和治疗提供基础医学数据。
据科大生命科学部访问教授戴碧瓘介绍,她于30多年前便与其团队发现MCM2-7解旋酶是DNA复製过程中的重要元素,而今次利用清华大学提供的冷冻电镜技术,突破性地揭示了MCM2-7复合体0.32纳米高解像度的三维结构,比九个月前某机构类似研究得出的1.8纳米解像度更清晰更细緻,有助更深入了解双链DNA在自我复製过程开始时会分裂的原因,从而为癌症等疾病研究提供基础数据。是项发现已于2015年7月29日在国际权威科学期刊《自然》上发表。
基因突变导致疾病
与清华大学博士李宁宁同为论文共同第一作者的香港科大生命科学部研究助理教授翟元樑补充介绍,MCM2-7复合体负责在DNA复製起始和延伸阶段进行双链DNA的解螺旋,其本身的基因突变或异常表达也与很多人类疾病密切相关。例如,他们用小鼠实验发现MCM4基因的突变可以导致小鼠乳腺癌的发生。他们的研究团队下一步将着手研究闭合环状的MCM2-7复合体是如何与DNA结合的。他透露,目前已有实验室在他们发现的基础上,研究可以抑制细胞不正常分裂的药物。