深圳大學醫學院朱衛國教授團隊歷經五年研究,于 2025 年在《自然》雜志發表論文,揭示連接組蛋白 H1 脫酰胺化修飾調控 DNA 損傷修復的新機制。該研究為克服腫瘤治療耐藥性提供了潛在靶點。
打開癌細胞修復的“鎖扣”
2020年底,還在讀碩士二年級的馮婷婷加入這項研究中。當時,導師朱衛國正帶領團隊攻關腫瘤細胞中DNA損傷修復的關鍵機制。
在一次質譜分析中,他們發現了一種普遍存在卻被多數人忽視的現象——當腫瘤細胞發生DNA損傷時,在維持染色質結構中發揮重要作用的連接組蛋白H1上發生了脫酰胺的修飾。
這個過程中,哪個酶催化了這種修飾?發生的機制是怎樣的?朱衛國敏銳地察覺到這些問題,于是帶領研究團隊開始了長達四五年的研究。
在這項研究中,他們在11個潛在的谷氨酰胺轉移酶中篩選出了CTPS1。他們發現,敲除CTPS1基因,能使連接組蛋白H1在DNA損傷后發生脫酰胺修飾的現象消失,這使得癌細胞無法高效修復損傷的DNA。“如果把連接組蛋白比喻成維持基因穩定性的鎖扣,CTPS1就像是開鎖的‘手’。如果沒有開鎖的工具,那么H1就不會受到影響,從而使得癌細胞失去修復損傷DNA的能力。”馮婷婷說道。
70%的實驗推倒重來
2024 年首次投稿時,審稿人對實驗技術提出質疑,要求 70% 實驗重做。
研究團隊原來的方法是直接把CTPS1蛋白敲除,但這會影響其代謝產物的生成。如果運用基因編輯技術的話,則既可以讓CTPS1蛋白快速降解,又不會影響其代謝的功能,以便進一步研究它對DNA損傷修復的影響。
為了重新構建實驗體系,擅長基因編輯技術的張羽加入該研究,在技術上給予指導意見。他們幾乎從零開始,日夜攻堅,最終成功完成了實驗。
“那段時間,我感覺自己的科研能力和實驗方法的積累都有了‘質的飛躍’。”馮婷婷說。研究團隊用了大半年的時間,重新開始構建了實驗體系和細胞譜系,對論文整體進行了修訂和更新,提交的補充材料達69頁。
大膽假設,小心求證
2025年1月,研究團隊第二次投稿后不到兩個月的時間,Nature編輯部再次返回了審稿意見。這一次,審稿人要求他們在一個月內將論文和補充材料修改成期刊論文的格式,并要求提交原始數據。
到了最后的提交階段,馮婷婷與團隊成員幾乎連續60小時待在實驗室里。深圳大學的助理教授、論文共同第一作者田媛負責整體論文的修改,馮婷婷負責補充實驗和整理結果,張俊負責數據檢校,就連本來在忙自己課題的師妹也加入團隊的奮戰中。“困了就在桌上趴會兒,醒來繼續戰斗。”馮婷婷回憶道。
當他們收到Nature正式接收的郵件時,第一反應竟是不敢相信。“直到所有作者都確認收到郵件,我們才敢真正確信。”
目前,馮婷婷等研究人員正圍繞 H1 組蛋白展開深入研究,進一步挖掘其在腫瘤發生發展中的調控作用。深圳大學該成果的發表,標志著中國科研團隊在腫瘤基礎研究領域的重要突破。
https://www.nature.com/articles/s41586-025-08835-0
(來源:科學網 版權屬原作者 謹致謝意)
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