Only Perception: 基因修復監測機制中研院找到了

2008-11-25

基因修復監測機制中研院找到了

◆ 滅火器＋警報器基因修復監測機制中研院找到了

張翠芬／台北報導 2008.11.25 中國時報

中研院生醫所廿四日發表研究成果，研究團隊成功找到基因修復與監測機制，細胞在面臨微小傷害時，監測機制的警報器立即啟動，通知身體的修復蛋白趕快「滅火」。這項發現有助癌症預防及藥物研發。

中研院生醫所研究員沈志陽與副研究員謝小燕及博士生周文城共同發表基因修復機制研究論文，十月卅日登上國際生子分物學的領導期刊《歐洲分子生物學學會期刊》（EMBO Journal）。

沈志陽指出，人體細胞隨時受到各種來自內在與外界的傷害，例如曬太陽、空氣汙染，甚至呼吸產生的自由基。但細胞不會坐視這些傷害，身體的「基因自動修復」系統會降低傷害。自動修復系統還可防止基因突變或癌症的發生。

沈志陽表示，細胞修復蛋白好比「滅火器」、監測檢查蛋白如同「火警警報器」，能夠更有效的監測基因體的傷害，並通知啟動基因修復系統，趕快到受傷的區域「滅火」。

科學家發現，ATM-Chk2與ATR-Chk1是二大監測檢查蛋白，一個掌管ＤＮＡ斷裂，一個負責監測ＤＮＡ上的大型突變結構；當人體面對結構較小、數量非常龐大、來自細胞內部的自然傷害時，細胞會發展出鹼基切除修復系統。

這篇研究發現，ATM-Chk2扮演雙重把關角色，同時監測ＤＮＡ斷裂及鹼基切除修復系統；當細胞遇到小型突變傷害，它就被啟動，與鹼基切除修復系統的成員之一XRCC1聯手，立即快速修復基因體。如果細胞帶有缺損的XRCC1，修復功能會降低。

沈志陽表示，ATM-Chk2異常是重要的乳癌基因，當婦女同時帶有異常的ATM-Chk2與XRCC1時，表示體內監測機制不健全，罹患乳癌風險增加一倍以上。

這項研究將進一步運用在調控監測蛋白活性，降低癌症用藥的抗藥性，作為新藥研發的關鍵資訊。

◆ 治癌新鑰基因修復機制找到了

自由時報 2008.11.25

〔記者林嘉琪／台北報導〕中研院生物醫學研究又有獨步全球的突破！學者發現人體基因修復機制的奧秘，人體一旦出現小型突變結構傷害，會促進人體修復機制ATM-Chk2路徑啟動，並活化XRCC1聚齊鹼基切除修復系統所有成員，前往突變位置，修復基因體。這條神奇路徑有助了解癌症成因，並提供癌症藥物研發新方向。

研究論文登國際期刊

中研院生物醫學所研究員沈志陽、副研究員謝小燕與共同指導的博士生周文城，共同合作完成基因修復機制研究論文，登上最新一期歐洲分子生物學學會期刊。

論文第一作者周文城說，人體細胞隨時都在面對內在、外在的傷害，但是細胞會發展基因自動修復系統，讓傷害降至最低。目前主要的研究都指出，ATM-Chk2與ATR-Chk1是身體裡二大監測檢查系統，因應不同的基因傷害。

沈志陽表示，過去的乳癌研究，多是針對下游「修復細胞」的了解，對於上游「監測細胞」的運作機制卻十分陌生，該研究發現，異常的ATM-Chk2是重要的乳癌基因，女性如果出現異常ATM-Chk2與XRCC1，罹患乳癌的危險性比只帶有ATM-Chk2變異基因型者高出許多。

周文城表示，該研究最大成果，是首度發現小型突變結構對生物細胞造成傷害時，就會促使ATM-Chk2路徑啟動，此時「鹼基切除修復系統」成員之一XRCC1就會產生活化作用，召集「鹼基切除修復系統」的所有成員，包括PoIβ與Ligase，一起前往突變位置，快速修復基因體。

沈志陽說，人們以為只有大型突變結構，例如游離輻射、尼古丁或是其它化學傷害，才會損害細胞，但實驗發現，生物呼吸產生的自由基，其實是數量非常龐大的小型突變結構傷害，還好細胞很聰明，它會發展出「鹼基切除修復系統」，解決這些傷害，只是過去科學家並不知道「鹼基切除修復系統」是否被特定的監測檢查蛋白所啟動。

乳癌是台灣婦女發生率第一名，每年約有六千五百名新發生病例，發生率與死亡率更是逐年攀升，醫學研究者都在與時間賽跑，希望爭取「及早發現、治療，以提高治療率」機會。

沈志陽提醒，人類基因不可能改變，但透過基因篩檢，卻可做好次級預防，提醒疾病高危險群做好健康管理風險。

※ 相關報導：

＊ Chk2-dependent phosphorylation of XRCC1 in the DNA damage response promotes base excision repair
http://dx.doi.org/10.1038/emboj.2008.229

Wen-Cheng Chou, Hui-Chun Wang, Fen-Hua Wong, Shian-ling Ding,
Pei-Ei Wu, Sheau-Yann Shieh and Chen-Yang Shen
The EMBO Journal advance online publication 30 October 2008;
doi: 10.1038/emboj.2008.229