癌症是如何形成的?細胞分裂出錯!港大成功破解防止DNA受損機制,有助研發抗癌新藥
港大生物科學學院陳英偉博士領導的研究團隊是次發現,為未來癌症治療帶來新曙光。(資料圖片)
細胞分裂出錯,或導致癌症形成。港大生物科學學院陳英偉博士領導的研究團隊,近日成功破解細胞分裂時,維持DNA分離穩定的新機制,識別出2種蛋白質「RIF1」及「蛋白磷酸酶1(PP1)」在防止DNA橋斷裂上起關鍵作用。團隊指,人體細胞分裂過程中,會將DNA複製並均分至2個相同的子細胞中,若DNA橋斷裂,會損傷子細胞內的DNA,導致癌細胞形成,今次發現有望成為開發新抗癌藥物的治療標靶。
要了解癌細胞怎樣出現,先要明白人體細胞分裂機制。陳英偉博士團隊指,人類的生命始於1個單獨細胞,即是「受精卵」,通過細胞不斷複製及分裂,始構成人體內約37萬億個細胞。細胞在分裂過程中,會先將DNA進行複製,再平均分配到2個相同的子細胞內,此過程即是「有絲分裂」。而每個細胞會攜帶23對染色體,在複製進行時,每條染色體均會形成2條姐妹染色單體,並通過有絲分裂被分離,並形成2個相同的子細胞。
通過2種蛋白 可減損傷
團隊指,細胞分裂時,姐妹染色單體之間會因拉力牽引,形成連接2者的DNA細長線,即DNA超細纖維橋。當細胞分裂時未能解離,或解離不完全,便會促使DNA橋斷裂,令子細胞內的DNA受損,最壞情況下或形成癌症。
團隊指,DNA橋上的結合蛋白PICH和BLM會產生相互作用,而BLM會將DNA橋樑拆開為單鏈DNA,導致斷裂更易發生。今次研究便發現,通過2種蛋白質RIF1和PP1,可減少BLM數量,防止DNA橋斷裂造成細胞損傷。
團隊解釋,RIF1是一種多功能的蛋白,通過募集PP1,可降低BLM和PICH之間的相互作用,減少DNA橋上的BLM蛋白數量,從而抑製DNA橋由雙鏈轉化為單鏈,降低斷裂機會。
團隊指,受RIF1-PP1作用保護的雙鏈DNA橋,最終可達至「安全解離」,保證細胞分裂時DNA可正常分離,「因DNA橋斷裂被認為是導致基因組不穩定,驅使腫瘤形成的原因,故今次發現可望作為開發抗癌藥物的潛在治療標靶。」