研究结果可能有助于开发癌细胞的弱点

我们体内的每个细胞不断分裂形成新的细胞。发生这种情况时，我们甚至都没有考虑过。但是，每一次细胞分裂，就需要一个复杂的过程来为我们的细胞避免疾病和死亡提供正确的方法。

此过程中最重要的步骤是DNA复制，将母细胞中的DNA复制到其两个子细胞中。在这里，许多分子必须协同工作才能组装两个新的相同的DNA字符串。

哥本哈根大学的研究人员在为着名的国际杂志《自然》撰写文章时发现，MCM蛋白如何确保DNA复制以正确的速度进行，从而避免不必要的分子碰撞，而这种碰撞可能会破坏其基因组。

更为重要的是，新发现解释了母细胞如何设法指示其女儿将其DNA复制的速度保持在生理范围内。简而言之，新发现无异于将持续生命所需的一项基本技能保存在细胞的记忆中。

我们的细胞内有很多这些MCM蛋白。我们可以在显微镜下看到它们，但是几十年来，科学家们不知道它们中的绝大多数实际上是做什么的。从进化的角度来看，仅作为备份来维持大量的蛋白质多余而没有其他重要功能是没有意义的。现在，我们发现细胞中的所有许多MCM蛋白实际上都具有确定的功能，从而解决了这一“ MCM悖论”。”

Hana Sedlackova，第一作者，博士学位。Novo Nordisk蛋白质研究中心学生

利用癌症弱点

为了用类比解释这一新发现，研究人员发现，细胞利用过量的年轻MCM蛋白通过在其较老的兄弟姐妹之前添加“减速带”来减慢DNA复制，从而“驱动” DNA复制引擎。尽管减慢此过程似乎不切实际，但身体有充分的理由这样做。

这些新结果表明，大多数MCM蛋白的作用有点像繁忙街道上的减速带。如果不在那里，交通将会太快，事故很容易发生。我们的研究表明，细胞中也会发生同样的事情：如果新生的MCM蛋白不能被其他细胞传给其子代，则DNA复制得太快，这对细胞可能是致命的。就像汽车一样，DNA复制引擎过快时也会失去其可操作性。” Novo Nordisk蛋白质研究基金会中心执行主任Jiri Lukas教授解释说。

研究人员认为，他们的发现可能有助于开发癌细胞的弱点。

“在我们的工作中，我们还发现年轻的MCM蛋白需要一种'分子保姆'(一种称为MCMBP的蛋白)，该蛋白可以保护它们并将其护送到DNA上，在这里有用。在没有这种保护的情况下，分子阻滞作用会减慢DNA不能复制下来。正常细胞中的DNA可以看作是一条允许以相当快的速度行驶的好新途径，而癌细胞中的DNA则充满了“坑洞”，那里的每辆快车(或复制DNA的分子马达)根据我们的新发现，我们目前正在测试一种想法，即正常细胞可以耐受MCMBP的药理去除基因以及由此产生的DNA复制高速，但是对癌细胞具有致命性。” Jiri Lukas说。

研究人员设法使用各种高科技设备(如CRISPR-Cas9和HaloTag)对蛋白质进行定位并发现其功能。然后使用4D成像，他们能够标记天然MCM蛋白，并观察它们如何在母细胞中出生，它们如何被其女儿遗传，以及在没有MCMBP(“ MCM保姆”)的情况下其功能如何变化。

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