UNIST：阳光在DNA上留下的“伤痕”…两种蛋白质协同将其识别

Published 03 Jul.2025 10:15(KST)

Updated 30 Jul.2025 18:19(KST)

open/close

Lee Jaeil教授团队利用单分子成像揭示DNA损伤修复新分子机制

有助于制定着色性干皮病和皮肤癌预防·治疗策略…刊登于Nucleic Acids Research

强烈的紫外线会扭曲DNA链，从而导致皮肤老化和癌症。

所幸的是，在我们体内多达30亿个DNA碱基对中，存在一条能够迅速精准找到受损部位并加以修复的通路，其运作机制近日被新近揭示。

UNIST生命科学系Lee Jaeil教授团队阐明，在名为“NER”的DNA修复通路中，负责识别受损部位的两种蛋白质并非像既往所知那样呈“顺序传递”关系，而是以“协同复合体”形式发挥作用。

研究团队成员左为教授 Lee Jaeil 右为研究员 An Soyoung。UNIST提供

NER是一条切除由紫外线引起的CPD这种损伤结构的修复通路。DNA由约30亿个碱基对构成，能多快找到损伤部位决定了修复效率的高低。

机体首先启动负责感知结构变化的XPC蛋白来寻找损伤部位，但CPD损伤导致的扭曲程度并不大，仅靠XPC蛋白本身难以识别。此时，起到辅助损伤识别作用的是名为UV-DDB的蛋白质。

过去的理解是，UV-DDB先与损伤部位结合，再将该位点“移交”给XPC，二者按顺序依次运作。

而本次研究发现情况并非如此：这两种蛋白会形成一种复合体（UX复合体），共同对DNA进行搜索，而XPC能够提升UV-DDB的结合能力和搜索效率。

这一结论得到了名为“DNA幕帘”的单分子成像实验的支持。所谓DNA幕帘，是指将DNA链排列在玻璃表面，让蛋白质分子从其上方流过，并用荧光显微镜追踪其运动轨迹。实验结果显示，当两种蛋白形成复合体时，UV-DDB更容易附着在DNA链上，并沿着链条如同滑行般移动，从而更高效地找到受损部位。

第一作者研究员An Soyoung表示，这是“首次直接观察到精确追踪损伤部位的分子运动”的案例。

Lee Jaeil教授表示：“我们揭示了识别紫外线损伤的两种蛋白质会相互协作，更快速地找到损伤并促进NER过程。这一结果足以让分子生物学教材中关于NER运作原理的内容需要重写，不仅对紫外线导致的皮肤损伤和老化，而且对着色性干皮病和皮肤癌的预防与治疗策略制定都具有重要意义。”

着色性干皮病（Xeroderma Pigmentosum）是一种由于编码XPC蛋白的基因缺陷而引发的疾病，患者罹患皮肤癌的患病率比普通人高出数百至数千倍。

本次研究结果所依据的DNA幕实验技术。

本研究得到了韩国研究财团中坚研究者资助项目和生物医疗技术开发项目的支持。研究成果已于6月18日在线发表于国际权威学术期刊《核酸研究》（Nucleic Acid Research，影响因子：16.6）。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。