研究人员发现NSMF蛋白在缓解DNA复制压力中的作用

UNIST 生物科学系的一组研究人员在理解大脑蛋白质如何帮助缓解 DNA 复制压力引起的并发症方面取得了重大突破。这一突破性的发现对于推进各种疾病的治疗具有巨大的潜力，包括癌症、神经系统疾病以及由 DNA 复制破坏引起的与年龄相关的疾病。

在 Jayil Lee 教授、Jang Hyun Choi 教授和 Hongtae Kim 教授的领导下，这项合作成果揭示了 NSMF 蛋白在面临 DNA 复制压力(细胞功能的一个基本方面)时涉及的复杂过程的重要见解。

N-甲基-D-天冬氨酸受体突触核信号传导和神经元迁移因子 (NSMF) 是一种与卡尔曼综合征相关的神经元蛋白，在神经元发育、运动调节、生殖激素分泌和嗅觉感知中发挥着新的作用。这种蛋白质的功能障碍可能会导致罕见的疾病，例如卡尔曼综合症——一种以生殖功能受损和嗅觉丧失为特征的疾病。

在他们利用 NSMF 蛋白缓解 DNA 复制压力的研究中，研究小组观察到，当蛋白质合成在复制过程中遇到障碍时，由于各种因素对 DNA 结构造成压力，从而产生单链区域，复制蛋白 A (RPA) 就会结合这些暴露的单股是独一无二的。然后，结合的 RPA 分子经历磷酸化，这是一种涉及由磷和氧组成的磷酸基团附着的化学过程。磷酸化 RPA 会招募其他蛋白质，帮助缓解 DNA 链特定位点的复制压力，从而恢复正常活动。

有趣的是，RPA 在与 DNA 相互作用时对单链区域表现出弱或强的结合亲和力。通过对 NSMF 蛋白的研究，研究小组发现 NSMF 选择性地取代了一些弱结合的 RPA，同时促进剩余 RPA 转变为更稳定的结合模式。这种转变有利于增强磷酸化过程，由共济失调毛细血管扩张和 RAD3 相关 (ATR) 激酶(一种对 DNA 损伤反应至关重要的酶)催化。研究小组的研究结果表明，这种机制可以加速缓解复制压力。

“这项研究通过揭示与 DNA 复制相关的分子机制，具有影响癌症、神经系统疾病和年龄相关疾病相关治疗的巨大潜力，”Lee 教授评论道。

“考虑到 NSMF 与卡尔曼综合征的密切关系，我们预计它会对治疗这种疾病的进展做出贡献，”该研究的第一作者 Yujin Kang 补充道。

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