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2023-12-01 | 中央社

首度解密DNA修復損傷過程 中研院研究登國際期刊

生物體對DNA損傷有不同修復機制,中研院院士蔡明道領導國際團隊,在原子解析度下直擊光解(酉每)酵素修復DNA損傷的完整過程,研究成果今天登上頂尖國際期刊「科學」(Science)。

DNA損傷有多種類型,是導致癌症或遺傳性疾病的致病原因之一,而生物體對DNA損傷進化出不同的修復機制,但其修復過程仍是未解之謎,過往科學家都僅能捕捉反應開始或結束的單一瞬間,無法進一步觀察反應過程與觸發機制。

不過,中研院今天召開記者會發表最新研究成果,蔡明道領導的國際研究團隊成功利用X射線自由電子雷射(XFEL),在極短的時間內為反應結構拍照,首度在原子解析度下直擊光解(酉每)酵素修復DNA損傷的完整過程,研究成果已於今天發表於頂尖科學期刊「科學」(Science)。

國際研究團隊利用X射線自由電子雷射技術,在極短、約100億分之1到5000分之1秒的時間內,為DNA光解(酉每)催化過程的多個反應中間體結構拍了18張照片,而這些照片能夠進一步解密DNA修復化學反應的動態過程。

蔡明道表示,許多疾病無法治療是因為藥物開發受到限制,而受限原因是人類對於疾病的了解有限,這項研究促進結構生物學的前端發展,可直接以原子解析度觀察酵素反應的完整過程,透過XFEL技術可檢視酵素的反應中間體結構的全貌,進而提供後續應用機會,例如新藥物開發的潛在新靶點等。

中研院表示,這項研究的經費由中研院執行台灣政府科技發展計畫項下的台灣蛋白質計畫支應,XFEL研究則在日本SACLA和瑞士SwissFEL進行,是台灣蛋白質計畫的重要成果。

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