抽象的DNA-蛋白交联(DPC)是最普遍和有害的DNA病变之一,是由于暴露于代谢应激,药物或交联药物(如甲醛(FA))而引起的。fa是甲醇代谢,组蛋白脱甲基化,脂质过氧化和环境污染物的细胞副产品。无法修复FA诱导的DPC几乎所有基于染色质的过程,包括复制和转录,导致免疫缺陷,神经变性和癌症。然而,它在很大程度上仍然未知细胞如何维修DPC。由于缺乏鉴定DPC的技术,我们不理解FA的蛋白质类型会阻碍DPC修复的研究。在这里,我们通过将氯化葡萄球菌差异超速离心与HPLC-MAS-MAS光谱法(MS)耦合,从而设计了一种新型的生物测定法,以介绍FA诱导的DPC。使用该方法,我们揭示了FA诱导的人类细胞中FA诱导的DPC的蛋白质组,发现形成DPC的最丰富的蛋白质是PARP1,拓扑异构酶I和II和II和II,甲基转移酶,DNA和RNA聚合酶,组蛋白,组蛋白,以及核糖体蛋白。为了鉴定修复DPC的酶,我们进行了RNA干扰筛选,发现皮瓣核酸内切酶1(FEN1)的下调使细胞对FA过敏。由于Fen1具有5'-FLAP内切酶活性,因此我们假设FA诱导了DPC偶联的5'-FLAP DNA片段,可以通过Fen1处理。的确,我们证明了FA会损坏通过碱基切除途径(BER)转化为5'-FLAP的DNA碱基。我们还观察到受损的DNA碱基与DPC和FEN1共定位。从机械上讲,我们显示了FEN1在体内修复FA诱导的DPC和裂解5'-FLAP DNA底物,这些DNA具有模拟于体外的DPC。我们还发现,FEN1修复酶拓扑异构酶II(TOP2)-DPC,由其抑制剂依托泊苷和阿霉素诱导的诱导的酶促蛋白酶和阿霉素独立于BER途径,而FEN1和FEN1和DPC靶向的蛋白酶sprtn是对两种FA诱导的非Zym Zym Zym Zymations sprapterations spr的可行途径top2-dpcs。值得注意的是,我们发现FA诱导的非酶DPC和酶ToP2-DPC迅速通过聚辅助核糖基化(ParyLation)迅速修饰,这是一种由PARP1催化的翻译后修饰,由PARP1催化的,这是一种由Paryling DNA损伤损害蛋白和DNA Reparion Reparte resation and DNA损伤蛋白的关键DNA损伤效应器和DNA Reparte resation and dna Reparte stotes和DNA Reparte stotes。,我们用HPLC-MS的抗PAR抗体进行了免疫沉淀(IP)测定,并将Fen1鉴定为parylation底物。接下来,我们表明DPC底物的填充信号发出了Fen1,而Fen1的抚养也将Fen1驱动到DPC位点。最后,使用末端ADP-ribose-MS方法的酶促标记,我们将FEN1的E285残基确定为主要的荷置位点,这似乎是FEN1迁移到DPCS所需的。综上所述,我们的工作不仅揭示了FA诱导的DPC的身份,而且还发现了前所未有的PARP1-FEN1核酸酶途径,是一种通用和势在必行的机制,可以修复其他DPC并防止DPC诱导的基因组不稳定。
通过热-水-力学 (THM) 耦合数值建模,研究了大型两用罐 (DPC) 中乏核燃料 (SNF) 地质处置的热管理。DPC 是专为 SNF 储存和运输而设计的容器,如果确定可用于永久地质处置,则可以提供具有成本效益的处置解决方案。然而,直接处置 DPC 的挑战之一是热管理,以避免工程屏障系统 (EBS) 过热,包括用作保护性缓冲器的膨润土回填料。模型模拟表明,使用经过热工程设计以实现高导热性的回填料可以将 EBS 温度降低到可接受的水平,以便在回填料隧道中处置大型废料罐。另一方面,使用高导热回填料不会降低处置库关闭几千年后可能出现的远场岩石峰值温度。这种较长期的母岩峰值温度会产生热孔隙弹性应力和地质力学变化,在储存库的热管理和设计中必须考虑到这些变化。
通过热-水-力学 (THM) 耦合数值建模,研究了大型两用罐 (DPC) 中乏核燃料 (SNF) 地质处置的热管理。DPC 是专为 SNF 储存和运输而设计的容器,如果确定其可用于永久地质处置,则可以提供一种具有成本效益的处置解决方案。然而,直接处置 DPC 的挑战之一是热管理,以避免工程屏障系统 (EBS) 过热,包括用作保护性缓冲器的膨润土回填料。模型模拟表明,使用经过热工程设计以实现高导热性的回填料可以将 EBS 温度降低到可接受的水平,以便在回填料隧道中处置大型废料罐。另一方面,使用高导热回填料不会降低处置库关闭几千年后可能出现的远场岩石峰值温度。这种较长期的母岩峰值温度会产生热孔隙弹性应力和地质力学变化,在处置库的热管理和设计中必须考虑到这些变化。
dnaprotein交叉链接(DPC)是非常常见的DNA病变,会干扰所有DNA交易,包括复制和转录。受损DNAPROTEIN交联修复(DPCR)的后果很严重。在细胞水平上,DPCR受损会导致双链断裂,基因组不稳定性和/或细胞死亡的形成,而在有机体水平上,DPCR缺乏与癌症,衰老和神经变性有关。诱导DPC用于医学治疗许多癌症,并了解有机体水平的修复可能会为开发新药和联合疗法与当前使用的化学治疗剂的开发提供动力。We use zebrafish (Danio rerio), an established vertebrate model to study cancer, neurodegenerative and cardiovascular diseases, and CRISPR/Cas gene editing to knockout or mutate genes of interest in order to study the interplay of DPCR factors and subpathways including proteolysis, and tyrosylDNA phosphodiesterasedependent repair at the biochemical and cellular level.i将介绍我们最近的发现,从CRISPRCAS系统产生的三种新的斑马鱼菌株:催化突变体和参与DPCR的ACRC蛋白酶的C端突变体,以及具有无活性DPCR因子的转基因菌株,无效的DPCR因子,酪液NA磷酸二酯酶1(TDP1)。我们发现ACRC是脊椎动物发育中的必不可少的蛋白酶,因为催化突变会导致早期的胚胎致死性。通过将ACRC(WT)mRNA构建体注射到突变胚胎中,我们能够种植转基因线并执行DPCR分析。我们发现ACRC是具有许多细胞底物的DPCR蛋白酶,SPRTT结构域对于修复至关重要,而本质上无序的区域是可分配的。我们还表明,TDP1是在有机体水平分辨出拓扑异构酶1和HistonedPC所必需的,并且我们进一步表征了一种新型的TDP1介导的修复途径,用于HistonedPC修复。
ECMO是一台救生机,接管心脏和肺部的功能。插管都插入腹股沟,现在是重症监护医学的主流救生治疗方式。为防止下肢(LL)缺血,插入了远端灌注导管(DPC)。DPC转移血液并改善LL的动脉循环。另一方面,将DPC固定到ECMO电路上会产生急性角度,使其容易扭结。这种外部机械阻塞在患者的运动和重新定位过程中普遍存在。
(LOX),一氧化氮合酶(NOS)和环氧合酶(COX)。这些自由基和氧化应激分子会导致直接或间接的氧化DNA损伤,从而导致各种细胞存活调节机制,例如有丝分裂灾难,衰老,凋亡和自噬(Wei等,2019)。在抗肿瘤疗法中,IR不仅诱导压力诱导的调节性细胞死亡,而且还通过影响肿瘤相关的细胞因子或特定抗原而促进抗肿瘤免疫反应,从而诱导免疫原性细胞死亡(Zhu等,2021)。在内皮细胞和造血系统中,IR和ROS破坏细胞膜完整性,导致局部钙插入,溶酶体融合,并通过生物物理机制诱导细胞死亡(Ferranti等,2020)。辐射还可以裂解二硫键并改变蛋白质构象,破坏蛋白质的正常生物学功能并影响细胞活性(Fitzner等,2023)。在DNA上,IR诱导了自由基阳离子(孔)的产生,导致DNA-蛋白交联(DPCS)(Wen等,2023)。此外,IR通过瞬时瞬时分子共振的快速衰减而引起了显着量的单链和DSB,该共振位于基本DNA成分上(Boudaïffa等,2000)。
保守的蛋白质HMCE交联至ssDNA中的abasic(AP)位点,以防止链分裂和复制过程中有毒dsDNA断裂的形成。在这里,我们报告了HMCES-DNA-蛋白交联(DPC)的非蛋白水解释放机制,该机制受DNA环境调节。在ssDNA和ssDNA-DSDNA连接处,HMCES-DPC稳定,可以有效保护AP位点免受自发切口或APE 1 endonucle-ase的裂解。相比之下,HMCES-DPC在DSDNA中释放,允许APE 1启动下游修复。从机械上讲,我们表明释放受两个组件的控制。首先,在HMCE的活性部位内,保守的谷物残留物催化了交叉链接的逆转。第二,与基础DNA结构的亲和力确定了HMCES是重新连接的或解离的。我们的研究表明,HMCES-DPC的保护作用涉及通过复制叉绕过途径释放的控制作用,这将DPC的形成限制为必要的最小值。
核苷类似法替滨(或5-Aza-DC)用于治疗几种血液癌。将其三磷酸化并掺入DNA后,5-Aza-DC诱导共价DNA甲基转移酶1 DNA - 蛋白交联(DNMT1-DPC),从而导致DNA低甲基化。然而,5-aza-DC的临床结果有所不同,复发很常见。使用基因组尺度CRISPR/CAS9屏幕,我们绘制确定5-Aza-DC灵敏度的因素。毫无疑问,我们发现DCMP Deaminase DCTD的丢失会引起5-AZA-DC抗性,这表明5-Za-dump的产生是细胞毒性的。结合了DCTD脱氧细胞中随后的遗传筛选的结果,以及鉴定DNMT1-DPC-近端蛋白质组的鉴定,我们发现了泛素和SUMO1 E3连接酶,TOPOSE,TOPORS,TOPORS,TOPORS,TOPORS,作为新的DPC修复因子。TOPORS被招募到Sumoymet的DNMT1-DPC并促进其降解。我们的研究表明,当DPC修复受到损害时,5-Aza-DC诱导的DPC会引起细胞毒性,而野生型细胞中的细胞毒性则来自扰动的核苷酸代谢,潜在地奠定了未来对预测性生物标记治疗的基础的基础。
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