高子珩 鄒 譞 周 宜 薛婷婷 陳顯軍** 楊 弋**
(1)華東理工大學(xué),生物反應(yīng)器工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,光遺傳學(xué)與合成生物學(xué)交叉學(xué)科研究中心,上海 200237;2)華東理工大學(xué)藥學(xué)院,上海市細(xì)胞代謝光遺傳學(xué)技術(shù)前沿科學(xué)研究基地,上海 200237)
核酸的代謝過程遵循著一系列的規(guī)律,包括自我復(fù)制、修飾、轉(zhuǎn)錄、剪接、轉(zhuǎn)運(yùn)、翻譯和降解。某些病毒中的逆轉(zhuǎn)錄和高等動(dòng)物特有的端粒復(fù)制也是核酸代謝過程的一部分。核酸代謝不僅是生物體正常生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳變異和細(xì)胞分化的重要因素,而且還與癌癥、輻射損傷、病毒感染、遺傳病和代謝病等疾病的發(fā)生和發(fā)展有著密切聯(lián)系[1-4]。因此,與核酸代謝相關(guān)的酶是維持生物代謝和細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的重要角色。
DNA 解旋酶BLM、WRN 和RECQ4 的異常可能會(huì)導(dǎo)致許多罕見的疾病,包括布盧姆綜合征(Bloom syndrome,又稱面部紅斑侏儒綜合征)、沃納綜合征(Werner syndrome,又稱成人早老綜合征)和羅斯蒙-湯姆森綜合征(Rothmund-Thomson syndrome),甚至腫瘤[5-6]。拓?fù)洚悩?gòu)酶的異常會(huì)對(duì)大腦發(fā)育過程中的遺傳機(jī)制產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,可能導(dǎo)致自閉癥譜系障礙(autistic spectrum disorder,ASD)的發(fā)生[7];核糖核酸酶RNase H2 則可以激活先天免疫模式,識(shí)別受體,引發(fā)炎癥反應(yīng),從而影響大腦的發(fā)育過程;愛卡迪-古蒂綜合征(Aicardi-Goutieres sydrome,AGS)[8-9]是一種兒童炎癥性疾病,它會(huì)導(dǎo)致端粒縮短,這種縮短會(huì)提高患心血管疾病、肝硬化、高血壓癥狀、動(dòng)脈粥樣硬化、骨髓衰竭、高血糖和腫瘤等疾病的風(fēng)險(xiǎn)[10-11]。
因此,酶活性水平的改變已被用作許多病理研究的指標(biāo)和主要的研究靶點(diǎn)。某些常見的靶標(biāo)酶,如DNA 聚合酶、甲基轉(zhuǎn)移酶、拓?fù)洚悩?gòu)酶和解旋酶,對(duì)于核酸的代謝過程具有重要的調(diào)節(jié)作用,可以促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)與個(gè)體發(fā)育。……