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自然•细胞生物学:我国学者在心肌细胞DNA损伤和修复机制方面取得重要进展
来源:网络        作者:佚名        时间:2019-10-07

      北京大学分子医学研究所肖瑞平教授研究团队张岩副研究员在心脏心肌细胞DNA损伤和修复机制方面取得重要进展,相关研究成果以“CaMKII-δ9 Promotes Cardiomyopathy through Disrupting UBE2T-dependent DNA Repair”(钙/钙调素依赖的蛋白激酶-δ9通过损害泛素耦联酶E2T依赖的DNA修复引起心肌病)为题,于2019年9月3日在线发布于Nature Cell Biology(《自然•细胞生物学》)。

图. CaMKII-d9调节心肌细胞DNA损伤和细胞死亡的机制。(当心肌细胞受损伤时,CaMKII-d9上调,促进UBE2T的磷酸化和降解,导致DNA修复障碍、DNA损伤的富集和基因组的不稳定,最终引起心肌细胞死亡。)

  心血管疾病是人类健康的第一杀手。成年哺乳动物心肌细胞是终末分化的细胞,增殖能力非常有限,因此维持心肌细胞的DNA完整性和基因组的稳定性对其行使正常功能非常重要。电离辐射、细胞代谢产物等很多刺激都会引起心肌细胞DNA损伤,如果损伤的DNA不能得到有效修复,会引起DNA损伤的积累和基因组稳定性下降,进而造成心肌细胞死亡和多种心血管疾病。然而目前对心肌细胞DNA损伤修复的调节机制还尚未明了。该研究团队利用第三代测序和绝对定量质谱技术,发现人类心脏中最主要的CaMKII-d的可变剪切体是CaMKII-d9亚型,而不是以前广泛认为的d2和d3。利用病人心脏样本、人诱导多功能干细胞、以及多种大、小鼠心脏损伤模型,他们发现在心脏病理情况下,CaMKII-d9表达增加,直接结合并磷酸化FA通路唯一的泛素耦联酶E2T(Ubiquitin-conjugating enzyme E2T, UBE2T),并造成该蛋白的降解,从而损害FA通路的DNA修复功能,引起心脏DNA损伤和心肌细胞的死亡,进而引发心肌病和心力衰竭。CaMKII-d9特有的肽段是其特异性结合并降解UBE2T的基础,而其他常见的CaMKII-d可变剪切体,包括d1,d2和d3,均不具备上述调控功能。

  该研究揭示了一种全新的CaMKII-d9依赖的心肌细胞DNA损伤和修复机制,及其在心肌病中的作用。研究提示,通过抑制该调控通路的过度激化,可为包括心脏缺血和心力衰竭在内的重大心血管疾病的预防和治疗提供新途径。

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