Nature Communications 저널에 발표 된이 연구는 일주기 시계 단백질 Rev-ERBα (및 Rev-ERBβ)가 DNA 복구의 주요 조절 인자, 특히 비 호모 학적 인 결합 (NHEJ) 경로를 통해 DNA 복구의 주요 조절 인자임을 발견했습니다.
노스 웨스턴의 Joseph Takahashi, Charles E. 및 Susan T. Harris 교수의 실험실의 대학원생 인 Richard Schwartzentruber의 선임 저자 인 Richard Schwartzentruber는“주기 리듬은 수면주기, 호르몬 조절 및 신진 대사를 포함하여 인간 생리학의 여러 측면에 중요하다”고 말했다.
"우리의 연구 결과는 피부암의 주요 환경 원인 인 UV 빛과 같은 DNA 손상 제제에 대한 일주기 리듬과 신체의 반응 사이에 완전히 예상치 못한 연결을 보여줍니다."
일주기 리듬은 약 24 시간주기에 걸쳐 많은 생리 학적 및 행동 과정을 조절하는 내부 신체 시계입니다. 교대 근무 및 제트 지연과 같은 현대 생활로 인한 이러한 내부 시계의 혼란은 인간의 암 위험 증가와 관련이 있습니다.
40 년 이상, 연구자들은 돌연변이의 형태 또는 일주기 시계 유전자의 기능 형태로 일주기 리듬이 중단 된 것이 DNA 복구 결함과 관련이 있으며 암 위험 증가와 관련이 있음을 알고 있습니다. 그러나 근본적인 이유는 명확하지 않았습니다.
Schwartzentruber는“우리의 연구는 처음에 일주기 리듬과 암 사이의 연관성에서 영감을 얻었습니다. "우리는주기 시계의 손실, 특히 Rev-ERB 단백질의 손실이 어떻게 DNA 손상 수준을 증가시키고 동물 모델에서 피부암 형성을 촉진 할 수 있는지 이해하고 싶었습니다."
이것을 조사하기 위해, 연구자들은 인간 암에서 관찰 된 조건을 모방하는 특정 일주기 시계 유전자 돌연변이를 가진 마우스를 사용했다. 그들은 REV-ERBα 또는 Rev-ERBβ가없는 마우스가 DNA 복구가 손상되었으며, 자외선 (UV) 방사선과 같은 DNA 손상 제에 대한 감도가 증가했으며, 이는 피부암의 알려진 원인입니다.
추가 분석에 따르면 Rev-Erb 결핍 마우스의 감소 된 DNA 복구 능력은 손상된 DNA를 수리하는 세포의 중요한 시스템 인 NHEJ 경로의 조절 조절에 기인 한 것으로 밝혀졌다.
이 연결의 기초가되는 세포 및 분자 메커니즘을 더 잘 이해하기 위해 연구자들은 마우스에서 피부 세포를 분리하고 연구했습니다. 그들은 이들 세포에서 DNA 손상 및 복구를 측정하기 위해 고급 영상 도구 및 분자 생물학 기술을 사용했다.
Schwartzentruber는“우리는 Rev-ERBα가 피부 세포에서 DNA 손상 부위에 구체적으로 모집된다는 것을 발견했다. "Rev-ERBα는 DNA 손상 제에 대한 반응으로 DNA 복구 과정을 촉진하는 데 필수적인 역할을하는 것으로 보인다."
연구자들은 인간 피부 세포에서 이러한 발견을 검증하여 Rev-ERB 단백질의 DNA 복구 프로모션 기능이 생쥐와 인간 사이에 보존됨을 보여줍니다.
Schwartzentruber는“우리의 연구는 Rev-ERB 단백질이 피부의 DNA 복구에 중요하다는 첫 번째 분자 증거를 제공합니다. "우리는 이것이 인간에게 관찰 된 암호 증가와 암 위험 증가 사이의 연관성을 설명 할 수 있다고 생각합니다."
DNA 수복에서 일주기 시계 단백질의 역할을 이해하면 새로운 전략이 방해 된 일주기 리듬의 영향 또는 Rev-erbs 이후 모델링 된 DNA 수리 촉진제의 발달을 완화 할 수 있습니다.
Takahashi는“이러한 발견은 Circadian 생물학의 중요한 새로운 차원을 보여주고 DNA 복구를 촉진하고 피부암을 예방하기위한 잠재적 치료 방법을 제안한다”고 말했다.
