記者從中國科學技術大學瞭解到：近日， 中國科學技術大學蔡剛團隊與南京農業大學王偉武團隊合作， 在 DNA 修復的關鍵蛋白 ATR 激酶研究方面獲得重大突破， 在國際上首次在亞納米尺度上描繪出 ATR 激酶的三維結構。 通過獲知這種蛋白對 DNA 損傷的回應機制， 有望指導抗癌新藥開發。 國際權威學術期刊《科學》12月1日發表了該成果。
據瞭解， 人體細胞通過不斷分裂來修補和替換受損組織， 每一次的分裂都需要重新“複印”一次細胞的“遺傳藍圖”。 隨著 DNA 的複製， 會不可避免地發生“錯印”， 這種損傷若是得不到修復，
一旦感受到 DNA 損傷的跡象， 一種叫做 ATR 激酶的蛋白質就會活化細胞固有修復系統。 作為機體負責維持細胞穩態的六大蛋白質激酶之一， ATR 激酶負責啟動細胞對 DNA 損傷和複製壓力的修復。
ATR 激酶是如何回應 DNA 損傷的， 又如何活化修復系統的？解析 ATR 激酶的活化機制， 一直是現代生命科學領域的核心問題之一。
據論文通訊作者、中國科學技術大學蔡剛教授介紹， 他的團隊利用電子顯微鏡， 在0.39納米的精度下構建了酵母中 Mec1—Ddc2 複合物的原子模型。 這種複合物與人體內的 ATR 激酶和它的信號通路伴侶蛋白 ATRIP ， 具有很高的結構相似度。
蔡剛說， 對 Mec1—Ddc2 複合物進行資料收集、影像處理和三維重構的方法， 可以獲得近原子級別精度的三維結構，
據瞭解， ATR 激酶被視為潛在的癌症治療靶點。 處於待啟動狀態的 ATR 激酶， 一旦檢測到 DNA 損傷跡象， 會迅速被啟動。 高解析度的結構資訊揭露了 ATR 激酶的調控位點， 闡明其調控機制， 有望指導新型癌症治療藥物的開發。
蔡剛教授和他的團隊目前正在對酵母 Mec1—Ddc2 複合物及人類 ATR—ATRIP 複合體的不同啟動階段進行成像， 期望開發特定性更強和效率更高的ATR激酶抑制劑， 以便探索優化癌症治療的可能性。