文档介绍：摘要哺乳动物 DNA 聚合酶 Pol δ,是一个由四亚基组成的复合物,四个亚基分别是p125 、p50 、p68 和p12 。它不但在真核生物 DNA 复制过程中起着重要的作用, 而且也参与 DNA 的修复和基因重组。在维持细胞周期的正常调节以保证基因组结构的完整性和遗传的稳定性等方面具有特殊的重要意义。 DNA 在细胞内外各种因素的作用下可产生严重的损伤,破坏了基因组的完整性。为了应对复制压力或基因损伤试剂造成的 DNA 损伤,细胞自身拥有一套防御机制─ DNA 损伤应答( DDR )。这一机制通过募集和装备一系列与修复相关的蛋白复合物来协调整个应答网络系统,包括 DNA 修复、细胞周期检查点的激活以及细胞的凋亡等。目前普遍认为 DDR 是一个复杂的过程,它能够使 DN A 进行修复, 固定损伤突变的位置或者通过细胞的死亡来消除损伤。就像 Derks 等提到的,传感蛋白检测到 DNA 损伤,并将一系列的相关因子招募到损伤点。例如,修复因子等。相应的,这些感受器扩大对效应器的损伤信号,如p53 和微小 RNA ,它们能够控制细胞多种通路的活性,如细胞周期的停滞和凋亡。传感器和 DD R 信号的转导主要依赖于蛋白质和蛋白质的相互作用以及蛋白质翻译后的修饰。转录组学、全基因组 RNA 转录表达水平和蛋白质组学的研究极大地扩展了我们对 DDR 的认识。研究表明,有许多其它的蛋白是检查点激酶的靶标,在转录因子/微 RNA 的调控下,1000 多个基因在 DNA 损伤处差异表达。因此, DD R 的严格监控是非常重要的。在 DNA 损伤中, DNA 聚合酶 Pol δ的 P12 亚基发生降解,使 Pol δ4 四聚体转换为三聚体 Pol δ3 以应对 DNA 损伤。当损伤无法修复时,细胞凋亡或衰老程序将被激活,来去除损伤的细胞,避免突变和癌症的发生。细胞凋亡作为细胞一种基本的生命活动现象,不但在生物体内去除衰老和异常的细胞中起着重要的作用,而且它在内环境的稳定、生物体的进化以及多个系统的发育中也有十分重要的作用。细胞凋亡不仅是一种特殊的细胞死亡类型,而且具有复杂的生物学机制和重要的生物学意义。细胞凋亡是一个多基因严格控制的过程。这些基因在种属之间非常保守,如 caspase 家族、 Bcl-2 家族、抑癌基因 P53 、癌基因 C-myc 等, 尽管分子生物学技术的发展对细胞凋亡的过程有了更加深入的认识,但是到目前为止对凋亡过程确切机制仍不完全清楚。一旦凋亡过程发生紊乱,可能会直接或间接的导致多种疾病的产生。如自身免疫性疾病、肿瘤等。本研究可以加深我们对细胞如何应对 DNA 损伤的理解,对揭示人类癌症的病因或由于基因的不稳定导致的其它疾病具有重要的意义。同时,本研究也为今后以 Polδ为潜在新靶标,设计新的肿瘤诊断、治疗手段来抗击癌症疾病提供理真核生物 DNA 聚合酶δ的介绍 DN A聚合酶δ(Pol δ) 是被发现的第一个具有 3’-5’核酸外切酶活性的真核细胞 DN A聚合酶。在这之前, 人们认为只有原核生物或噬菌体才具有校对功能的酶[1]。 Pol δ不但具有 5’-3’聚合酶的催化活性,还有 3’-5’核酸外切酶的活性,这种特有的框架阅读校正功能使得 Pol δ作为一种高度保真的聚合酶,在维持正常的细胞周期、保证基因组结构的完整性以及遗传稳定性等方面有着重要的作用。早期人们通过研究来自小牛胸腺[2-4] 和人胎盘[5, 6]的聚合酶δ,认为 Pol δ是由 p125 和 p50 亚基组成的异源二聚体。当时人们认为 DNA 聚合酶δ就是具有 3’-5’外切核酸酶活性的 DNA 聚合酶α[7]。后来这种说法被证明是错的,因为聚合酶催化活性和核酸外切酶活性与 p125 的催化亚基有关。随后, Lee MY 博士和 Hughes P 博士实验室相继发现了第三亚基 p68 ,和 p12 小亚基。现在发现了“ Pol δ”的第二种形式- Pol ε, [8-10] 它有一个更大的催化亚基。 p125 亚基的分子克隆表明,从 T4 噬菌体到人类的进化过程中,它的催化核心是高度保守的[11-13] 。现在 Pol δ归为 DNA 聚合酶 B家族的成员。现在大部分的焦点转移到了酵母聚合酶δ的研究上,包括它的性质以及它在 DNA 复制和修复中的作用[14] 。这为生物化学和遗传学的研究,特别是对酿酒酵母酶的研究,提供了许多的见解。酿酒酵母的聚合酶δ是一个由 p125 、 p50(Pol3 and Pol31) 和 pol32 亚基组成的异源三聚体[15] 。为了区分酿酒酵母和与它相似的粟酒裂殖酵母,酿酒酵母的聚合酶δ被称为 y Pol δ3 。粟酒裂殖酵母含有第四个亚基 Cdm1 [16] ,被称为 y Pol δ4 。尽管 pol32