聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶1功能与其抑制剂的作用及耐药机制

聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶1(poly ADP-ribose polymerase-1,PARP1)是细胞中重要的修饰酶,其最广为人知的作用是通过自身PAR修饰,募集以XRCC1为首的多种DNA损伤修复效应蛋白质,参与DNA单、双链损伤修复。PARP1还能通过促进复制叉停滞与核小体解聚,为DNA损伤修复提供有利条件,维持基因组稳定性。近年来,除DNA损伤修复方面的作用,还发现PARP1能影响细胞凋亡、自噬与炎症通路,与神经退行性疾病的发生发展密切相关。而PARP抑制剂(PARP inhibitor,PARPi)是一种靶向PARP1,与细胞同源重组(homologous recombination,HR)缺陷表型共同作用,产生合成致死效应的抗肿瘤药物。该药物可捕获PARP1并抑制其活性,一方面直接干扰PARP1参与的DNA损伤修复通路,另一方面也抑制了PARP1介导的DNA损伤修复通路选择和复制叉停滞,使细胞基因组不稳定。然而,在临床治疗中常发现肿瘤细胞对PARPi不敏感。肿瘤细胞对PARPi耐药与自身基因突变高度相关,这些基因分别作用于细胞HR修复途径、PARP1循环途径、复制叉稳定性和药物主动外排等方面,在耐药肿瘤患者中确定具体的突变位点,将为临床治疗提供帮助。本文旨在对PARP1的功能作一综述,并重点介绍PARPi的作用机制和与肿瘤耐药相关的突变基因及其耐药机制,以期加深对细胞中PARP1介导的DNA损伤修复通路的认识,并为将来的临床治疗提供新思路。     

多聚二磷酸腺苷聚合酶1与动脉粥样硬化

心血管疾病已经成为发达国家威胁生命的主要疾病,而动脉粥样硬化是最常见的心血管疾病之一．近来研究发现,多聚二磷酸腺苷聚合酶1(PARP1)在动脉粥样硬化致病机理中起着重要的作用．PARP1为PARP家族中含量最丰富的核酶,担负着DNA缺口敏感酶的功能,具有双向作用．正常情况下,它参与DNA损伤的修复,但过量激活则消耗NAD⁺和ATP使细胞功能紊乱,最终坏死．一些疾病的细胞程序性死亡机制可能与此相关,这些疾病包括动脉粥样硬化、冠心病、糖尿病及相关的心血管功能紊乱．有趣的是,除DNA损伤激活PARP1外,最近又发现激酶、多胺、咖啡因代谢物、茶碱和四环素等也可以参与PARP1的调节,核因子(NF-κB)和细胞内Ca²⁺也参与PARP1的调节．本文总结了靶点PARP的生物功能和基本原理,动脉粥样硬化致病的可能机制以及PARP1对其调节的研究进展,将对动脉粥样硬化的研究提供有力帮助．     

衰老或肿瘤：癌基因诱导的双向性

在大部分的肿瘤中都发现有癌基因的活化,癌基因的活化被认为是导致肿瘤发生的重要原因．然而,在野生型细胞内,癌基因的活化可以诱导细胞衰老,称为癌基因诱导的细胞衰老(oncogene-induced senescence, OIS),从而抑制进一步的肿瘤发生．因而,癌基因的活化具有诱导衰老或肿瘤的双向性．DNA损伤调控反应(DNA damage checkpoint response, DDR)是细胞应对DNA损伤时感应损伤,从而延迟或阻滞细胞周期进程的一种分子信号传递通路,是诱导细胞衰老的重要机制．癌基因的活化可以引发DNA损伤信号的产生,从而激活DDR,诱导细胞衰老．在DDR异常时,癌基因的激活可引发DNA的过度复制与细胞的过度增殖,并导致基因组不稳定性的积累,最终导致肿瘤发生．DDR的完整性决定了癌基因诱导的双向性．DDR在癌基因诱导中的重要作用,提示了保持和恢复DDR的完整性可以作为肿瘤预防和治疗的新方向．     

二磷酸腺苷核糖多聚酶的研究进展

二磷酸腺苷核糖多聚酶[Poly（ADP-Ribose）Polymerase,PAPe]是一类具有重要生理功能的蛋白酶。PARP能催化二磷酸腺苷核糖多聚化反应。二磷酸腺苷核糖多聚化对DNA修复和基因组稳定性起着重要作用。但PARP的过激活与许多疾病的病理机制有关。介绍了PARP的结构和功能,PARP家族的同族体以及PARP在一些疾病病理机制中的作用。     

聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶1与DNA双链断裂修复的相关性

DNA双链断裂(double strand breaks,DSBs)是细胞最严重的DNA损伤形式。细胞通过同源重组(homologous recombination,HR)和非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)途径修复DNA双链断裂损伤。聚腺苷二磷酸核糖基化(poly(ADP-ribosyl)ation,PARylation)是蛋白质翻译后修饰过程,这个过程由聚腺苷二磷酸 核糖聚合酶家族(poly(ADP-ribose)polymerases,PARPs)催化完成。PARP1作为PARPs家族最重要的成员,其在DNA损伤应答方面发挥重要作用。研究显示,PARP1在DSBs修复过程中发挥关键作用,参与DSBs的早期应答反应及其具体修复途径,可依据KU蛋白的存在与否发挥不同的特定作用。本文较全面地综述了PARP1在DNA双链断裂修复方面的潜在作用,将为临床疾病的诊治提供新的思路。     

小胶质细胞在帕金森病病理进展中的作用

帕金森病是中老年人常见的中枢神经系统退行性疾病,研究表明小胶质细胞的活化及其介导的神经炎症在帕金森病的病程进展中发挥重要作用,适度干预小胶质细胞的活化有望延缓帕金森病的进程。小胶质细胞是中枢神经系统固有的巨噬细胞,Notch信号途径可以调控小鼠外周巨噬细胞的分化及功能。Notch通路也参与调控小胶质细胞的激活、细胞因子的表达、吞噬活性的变化等,而这与活化的小胶质细胞介导的帕金森病等神经退行性疾病的病情进展相关。因此,本文将综述Notch信号途径与小胶质细胞介导的相关疾病的研究进展。     

小胶质细胞在帕金森病病理进展中的作用

帕金森病是中老年人常见的中枢神经系统退行性疾病,研究表明小胶质细胞的活化及其介导的神经炎症在帕金森病的病程进展中发挥重要作用,适度干预小胶质细胞的活化有望延缓帕金森病的进程。小胶质细胞是中枢神经系统固有的巨噬细胞,Notch信号途径可以调控小鼠外周巨噬细胞的分化及功能。Notch通路也参与调控小胶质细胞的激活、细胞因子的表达、吞噬活性的变化等,而这与活化的小胶质细胞介导的帕金森病等神经退行性疾病的病情进展相关。因此,本文将综述Notch信号途径与小胶质细胞介导的相关疾病的研究进展。     

基于小分子化合物库筛选协同多腺苷二磷酸核糖聚合酶抑制剂杀伤卵巢癌细胞的药物

多腺苷二磷酸核糖聚合酶(poly(ADP-ribose) polymerase, PARP)抑制剂是一类靶向 DNA 修复缺陷癌细胞的新型药物。早期研究表明 PARP 抑制剂取得了令人满意的结果,然而药物治疗后出现的耐药机制尚未完全揭露。因此,有必要寻找更多的靶向药物与PARP 抑制剂联用,以达到杀伤肿瘤细胞的目的。本文基于379种小分子化合物和PARP抑制剂尼拉帕尼(Niraparib)的联合用药筛选,通过细胞增殖实验、克隆存活实验和免疫荧光染色等方法筛选潜在的具有协同PARP抑制剂杀伤卵巢癌细胞的药物。结果表明,其中有8种小分子化合物具有较好的联合用药效果,包括2种已经报道的与PARP抑制剂具有联用效果的小分子化合物STF-118804和Disulfiram。我们从中选取原肌球蛋白受体激酶 A (tropomyosin receptor kinase A,TrKA)的抑制剂GW441756,进行了多种肿瘤细胞的验证以及初步机制的探究。Niraparib和TrKA抑制剂的联合用药显著增加肿瘤细胞对PARP抑制剂的敏感性(P<0.05)。从机制上分析,联合用药组细胞内γH2AX foci的数目显著增加(P<0.05),说明TrKA抑制剂阻碍损伤后细胞的DNA损伤修复能力;同时,联合用药显著降低细胞内同源重组修复(homologous recombination repair,HRR)标志物RAD51 foci(P<0.05)的形成,说明TrKA抑制剂可能通过抑制细胞的HRR效率阻碍细胞的DNA损伤修复。本研究的结果提示,TrKA抑制剂可以作为一种与PARP抑制剂联用杀伤卵巢癌细胞的潜在药物。     

聚ADP-核糖聚合酶:疾病治疗新靶位

聚ADP-核糖聚合酶[Poly(ADP-ribose)polymerase,PARP]是一类存在于绝大多数真核生物中能催化多聚ADP核糖基化的细胞核酶,结构比较保守,主要包括三个结构域：DNA结合域、自身修饰域、催化域。该介绍PARP家族成员的结构与功能,并强调了PARP在疾病治疗过程中作为治疗靶位的研究。     

PARP酶抑制剂诱导转化细胞逆转及外源ras癌基因丢失的研究

用 5mmol/L PARP抑制剂苯甲酰胺处理经c-Ha-T24-ras活化癌基因转染得到的转化细胞系, 处理4周后发现转化细胞系的某些细胞生物学特性发生了改变,呈现出正常细胞的某些特性。伴随这一现象,检测到细胞中整合的外源T24-ras基因发生了丢失。 Abstract:A transformant line obtained by transfection of NTH3T3 cells with c-Ha-T24-ras gene was treated with 5mmol/L benzamide,an inhibitor of PARP enzyme for 4 weeks.Some changes in cellular properties of the transformant line were observed.Concomitant with these changes was the deletion of the exogenous c-Ha-T24-ras which had been integrated into genomic DNA of recipient cells.