理解DNA修复：“扭转开关”和SUMO4蛋白如何完善癌症疗法

伯明翰大学的研究人员发现了一些答案，为解释两个长期存在疑问的特定DNA修复过程提供了细节

两篇论文的发表表明，癌症和基因组科学系以及伯明翰大学生物科学学院的实验室领导的工作如何在理解修复过程如何正确安排方面取得了进展

了解DNA修复的重要性

我们的细胞通过不断监测和修复任何损伤来保护它们的DNA。当DNA受损时，细胞内的内部信号会激活，以确定损伤位置，并招募专门的蛋白质——DNA修复“机器”——来修复断裂。这种修复过程必须受到严格监管，以确保正确的蛋白质以正确的数量和正确的顺序到达

许多癌症的化疗方法通过破坏DNA来阻止肿瘤的复制和随后不受控制的生长。对复杂DNA修复过程的理解的改进，例如了解哪些蛋白质被招募以及它们的特定作用和功能，有可能导致未来癌症治疗的改进，使其更有效地阻止肿瘤生长

伯明翰大学癌症和基因组科学分子遗传学教授Jo Morris说：“这些发现有助于我们理解细胞如何正确修复受损的DNA。由于许多化学疗法都是通过损伤DNA来工作的，这些发现提供了关于抗癌疗法增强和开发新疗法的新方法的信息。”

修复信号开关

发表在《自然通讯》上的第一项研究确定了一种“扭转开关”，通过改变蛋白质的形状来帮助关闭早期修复信号。如果没有开关，修复信号会持续太长时间，扰乱修复机器到达和离开断裂部位的正确顺序，从而阻断DNA修复

扭转开关的发现解决了一个长期存在的问题，即如何关闭DNA修复蛋白RNF168，RNF168倾向于引起不受控制的信号传导。该论文概述了一个从染色质中去除RNF168的四步过程，防止过度的DNA损伤信号，并证明如果没有这些步骤，细胞会对辐射变得过敏

防止修复信号过载

发表在《分子细胞》杂志上的第二项研究发现，一种以前被认为在细胞中功能很小的成分SUMO4在帮助防止DNA损伤信号被淹没方面起着至关重要的作用

如果没有SUMO4，一种信号会过量，干扰其他信号，阻止一些修复蛋白到达受损部位。因此，DNA修复失败。这项研究的意义在于它挑战了早期关于SUM04蛋白重要性的假设 More information: PIN1-SUMO2/3 motif suppresses excessive RNF168 chromatin accumulation and ubiquitin signaling to promote IR resistance, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-56974-9.

Alexander J. Garvin et al, SUMO4 promotes SUMO deconjugation required for DNA double-strand-break repair, Molecular Cell (2025). DOI: 10.1016/j.molcel.2025.02.004

Journal information: Nature Communications , Molecular Cell