新華社合肥12月1日電（記者徐海濤）近期，中國科學技術大學蔡剛教授團隊在DNA修復關鍵蛋白研究方面獲得重大突破，在國際上首次在亞奈米尺度上描繪出ATR激酶的三維結構，通過獲知這種蛋白對DNA損傷的響應機制，有望指導抗癌新藥的開發。國際權威學術期刊《科學》12月1日發表了該成果。

　　人體細胞通過不斷分裂來修補和替換受損組織，每一次分裂都需要重新“復印”一次“遺傳藍圖”。在DNA的復制過程中，會不可避免地發生“錯印”，這種損傷如得不到修復將導致細胞死亡。

　　在人體中有一種名為ATR激酶的蛋白質，可以起到“警戒員”的作用。它一旦感受到DNA損傷的跡象，就會活化細胞固有的修復係統。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損傷和復制壓力的修復。

　　ATR激酶是如何響應DNA損傷的，又如何活化修復係統？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。

　　近期，蔡剛團隊利用冷凍電子顯微鏡，在0.39奈米的精度下構建了酵母中的Mec1-Ddc2復合物的原子模型。這種復合物與人體中的ATR蛋白和它的信號通路伴侶蛋白ATRIP，具有很高的結構相似度。

　　“使用頂級的冷凍電子顯微鏡對Mec1—Ddc2復合物進行數據收集、圖像處理並三維重構的方法，可以獲得接近原子級別精度的三維結構。”蔡剛介紹，該結構有助于闡明人類ATR—ATRIP復合物的結構和分子機制，驗證並拓展了之前關于ATR的多個發現。

　　在國際學界，ATR激酶被視為潛在的癌症治療靶點。處于待激活狀態的ATR，一旦檢測到DNA損傷跡象，會迅速被激活。高分辨率的結構資訊揭露了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。

　　目前，蔡剛團隊正在對酵母Mec1-Ddc2復合物及人類ATR-ATRIP復合體的不同激活階段進行成像，希望能開發出特定性更強、效率更高的ATR抑制劑，以探索優化癌症治療的可能性。

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責任編輯： 陳熹