研究人员首次捕获了人类SMUG1的原子级视图，这是一种参与修复受损DNA的关键酶。
你体内的每个细胞都在不断与DNA损伤作斗争。现在，科学家们首次捕获了一种关键人类修复酶在工作状态下的原子级图像，揭示了细胞如何识别和清除可能威胁基因稳定性的分子错误。
这种被称为SMUG1的酶是细胞质量控制系统的一部分。研究人员现在以前所未有的细节绘制了它的结构，为了解它如何定位和移除受损的DNA成分提供了新的见解。这一发现还可能有助于指导未来开发针对这一重要修复途径的药物。
DNA经常受到细胞正常过程、环境因素和癌症治疗的损害。如果损伤未得到修复，可能导致永久性突变。参与这一修复过程的酶之一是人类SMUG1，它从DNA中移除尿嘧啶及相关受损碱基。尿嘧啶是通常在核酸RNA中发现的四种核苷酸碱基之一，但当它出现在DNA中时，如果不修复，可能会引起问题。
尽管SMUG1长期以来被认为在DNA修复中起着重要作用，但其三维结构一直未被揭示。在发表于《自然通讯》的新研究中，研究人员捕获了该酶的几种形式，包括单独存在、与尿嘧啶和5-氟尿嘧啶结合，以及附着在双链DNA上。
与癌症生物学相关
5-氟尿嘧啶是一种广泛用于治疗癌症的化疗药物。当这种化合物被整合到DNA中时，SMUG1帮助将其移除。由于该酶同时参与DNA修复和癌症生物学，新确定的结构可能为设计专门针对SMUG1的药物提供起点。
该研究还产生了第一个DNA结合蛋白的中子和X射线联合结构。
"这为酶活性位点中的质子位置和氢键网络提供了罕见的见解，这些细节通常仅靠X射线晶体学很难解析，"Stenmark说道。
该项目涉及乌普萨拉大学、卡罗林斯卡学院、劳厄-朗之万研究所(ILL)、欧洲散裂源(ESS)和斯德哥尔摩大学的研究人员。
"这一发现对瑞典尤其及时，因为世界最强大的中子源——欧洲散裂源(ESS)目前正在瑞典建设中；这将大大扩展此类研究的机会，"Stenmark表示。
综合来看，这些发现详细展示了SMUG1如何修复受损DNA，并为未来开发针对这一重要修复机制的治疗方法提供了宝贵基础。
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