近日,由维亚生物共同参与完成的开创性研究成果,在国际知名学术期刊《The EMBO Journal》发表。该论文题为《Structural basis of Fanconi anemia pathway activation by FANCM》,成功揭示FANCM蛋白结构与功能机制的重大发现。维亚生物生物科学部副总裁钱冬明博士、副主任吴殷博士,作为该项研究的重要参与者,凭借蛋白生产制备与结构解析平台成功解析了FANCM蛋白关键结构域与DNA复合物的高分辨率晶体结构,为公开该结构类型提供了关键技术支撑与科学依据。
(素材来源于EMBO官网)
FANCM在维持基因组稳定性中发挥关键作用,参与范可尼贫血(FA)修复通路、端粒的替代性延长(ALT)机制以及复制叉保护。FANCM能够识别分支DNA结构,并通过ATP依赖的分支迁移促进其重塑。由于其与BRCA1、SMARCAL1、RAD52之间的合成致死关系,尤其在ALT阳性癌症中,FANCM被认为是一个极具潜力的治疗靶点。研究中展示了FANCM的两个晶体结构:其N端ATP依赖的解旋酶结构域(2.2Å)以及与FAAP24结合的C端结构域(2.4Å),两者均与分支DNA形成复合物。通过结构分析、生化重建和细胞功能研究,研究人员发现FANCM通过两种不同机制发挥功能:其一为ATP依赖的分支迁移活性,对DNA损伤存活至关重要;其二为分支DNA结合模式,可通过与FA核心复合体的相互作用增强FANCD2-FANCI的单泛素化。其中,N端解旋酶结构域通过多个关键结构识别DNA连接点,C端与FAAP24结合的结构域则结合邻近的双链DNA。更重要的是,研究结果揭示了FANCM如何从一种古老的DNA修复“马达”进化为一种能将DNA损伤识别与特异性通路激活相耦合的高级“传感器”,为靶向治疗药物的开发提供了结构基础。
在该研究中,维亚生物蛋白及结构生物学团队依靠强大的重组蛋白表达纯化平台(覆盖大肠杆菌、昆虫和哺乳细胞、酵母表达系统)以及行业先进的晶体培养和结构解析能力,成功获得2.2Å的高分辨率FANCM解旋酶结构域与DNA复合物的晶体结构,展示了该结构域同DNA互作的关键位点,揭示了FANCM参与DNA修复的机制。该晶体结构填补了FANCM解旋酶结构域研究的重要空白,为后续的药物开发提供了重要依据。
(源于本次研究,以上晶体结构由维亚生物独立完成)
如需了解更多论文内容,请查看:Rohan Bythell-Douglas, et al. “Structural Basis of Fanconi Anemia Pathway Activation by FANCM.” The EMBO Journal, 30 May 2025, https://doi.org/10.1038/s44318-025-00468-3
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