Nat Commun：科学家识别出参与平衡DNA复制和复制重启的关键蛋白USP50

哺乳动物机体的DNA复制依赖于多种DNA解旋酶和核酸酶的活性来确保准确的遗传复制，但如何正确合适地引导不同的解旋酶和核酸酶的活性，目前研究人员尚不清楚。近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“USP50 suppresses alternative RecQ helicase use and deleterious DNA2 activity during replication”的研究报告中，来自伯明翰大学等机构的科学家们通过研究发现，蛋白质USP50或能通过决定核酸酶或解旋酶的正确使用来支持DNA的复制过程，这些酶类在DNA复制过程中发挥着重要作用，能促进正在进行的复制，并能在复制机器遭遇问题时帮其重新启动。

研究者指出，USP50能决定正在进行的复制、复制叉重启（fork restart）和端粒维护过程中使用哪些或多少解旋酶和核酸酶，端粒是染色体末端富含DNA的特殊蛋白质结构，识别出USP50的重要作用或能为研究人员揭示DNA复制过程的奥秘提供新的思路，也有望帮助深入理解一些人类遗传性疾病是如何发生的。研究者Jo Morris教授说道，我们的研究涉及细胞如何利用特殊酶类来支持典型的DNA复制调节，我们发现，因为有多种酶类参与到了切割和解绕过程中，细胞就必须调节其所使用的酶类以便复制能够正常进行，而本文中，我们发现蛋白质USP50就参与到了这一调节过程中；这一研究发现对于理解一些遗传性基因变化如何导致机体早发性衰老和癌症发生也至关重要。

科学家识别出参与平衡DNA复制和复制重启的关键蛋白USP50

图片来源：Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI:10.1038/s41467-024-52250-4

当USP50在复制活动中发生缺失时，细胞就会尝试以一种不太协调的方式利用多种核酸酶和解旋酶，从而就会导致细胞中发生复制缺陷。研究者Morris补充道，这一研究发现让我们非常惊讶，因为细胞中的核酸酶和解旋酶能阻断DNA某些部分的复制，这就表明，细胞能密切协调其DNA加工酶类工具箱从而确保DNA的正确复制。

这项研究中，研究人员通过联合研究探讨了USP50在维护细胞基因组稳定性方面的关键作用，同时揭示了机体保护细胞免于DNA损伤的复杂机制，并强调了这些研究发现如何影响未来新型疗法的开发，未来研究人员有望深入理解阐明机体细胞的功能以及如何利用相关研究结果来推动进一步的医学科学研究。

综上，本文研究发现了一种意想不到的特殊调节性蛋白USP50，其或能促进正在进行的复制和停止复制叉过程中解旋酶和核酸酶之间的动态平衡。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Mackay, H.L., Stone, H.R., Ronson, G.E. et al. USP50 suppresses alternative RecQ helicase use and deleterious DNA2 activity during replication. Nat Commun 15, 8102 (2024). doi：10.1038/s41467-024-52250-4