匹兹堡，2019年7月22日 - 在您阅读这句话时，您体内的每个细胞都会受到某种形式的DNA损伤。如果没有警惕的修复，癌症就会猖獗，现在匹兹堡大学的科学家们已经看到了一种特别是蛋白质如何控制DNA损伤的一瞥。

根据今天发表在“自然结构与分子生物学”杂志上的一项研究，一种名为UV-DDB的蛋白质 - 代表紫外线损伤的DNA结合 - 在防止太阳照射之外是有用的。这一新证据表明UV-DDB是一般DNA损伤的侦察员，也是修复它的分子修复人员的监督者。

“如果你要修理一个坑洞，你必须先找到它。这就是UV-DDB的作用。它识别DNA损伤，以便其他工作人员可以进入并修补并密封它，”研究资深作者Bennett Van Houten说。 ，博士，皮特医学院药理学和化学生物学教授和UPMC希尔曼癌症中心。

Van Houten说，测量30亿个碱基对，包装在一个几微米宽的核中，是一个很高的命令。它不仅需要大量材料进行搜索，而且它的结构非常紧密，许多分子都无法访问它。

与坑洞类比，一种可能的搜索策略是沿着道路行走，等待进入一个洞。另一种选择是在直升机中飞行，但由于分子不能“看到”，这种方法需要经常着陆才能寻找粗糙的补丁。为了解决这些缺点，UV-DDB结合了两种搜索策略。

“UV-DDB就像一架直升机，可以着陆然后滚动几个街区，”Van Houten说道。“它还有能力发现埋藏在染色体中的损伤，并帮助DNA修复分子进入原本无法实现的地方，就像直升机可以在真正的丘陵地区航行一样。”

当UV-DDB发现损坏时，它像工头一样帮助DNA修复人员进入，修复故障基地并快速分离。Van Houten的团队第一次使用实时单分子成像，在两个硅胶珠之间沿着“走钢丝”的方式目睹了这种分子探戈。

“令人惊奇的是在3D空间中找到那些单分子，”研究合着者皮特生物成像中心主任西蒙沃特金斯博士说。“[Van Houten]的研究小组开发了一种分析方法，可以在修复损伤时跟踪DNA绳索上的3D修复酶。”

为了证明UV-DDB在活细胞中发挥相同的功能，Van Houten招募了卡内基梅隆大学的Marcel Bruchez博士和Pitt的Patricia Opresko博士的帮助。他们一起对染色体的保护性端帽造成氧化损伤 - 称为端粒。在DNA走丝实验中，UV-DDB赶到现场，当它不可用时，细胞对氧化应激更敏感。

Van Houten说，这些结果有助于解释为什么没有功能性UV-DDB(一种名为色素性干皮病的罕见疾病)出生的孩子几乎可以保证在阳光照射下患上皮肤癌。另一方面，具有较高UV-DDB水平的癌症患者对治疗反应更好。