南京农业大学Nature子刊聚焦重要激酶
来自南京农业大学、中国科技大学、德克萨斯大学MD安德森癌症中心等机构的研究人员报告称，他们获得了首个完整ATM/Tel1激酶的冷冻电镜（cryo-EM ）结构，他们的研究成果发布在5月27日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。
南京农业大学的王伟武(Weiwu Wang)教授及中国科技大学生命科学学院的蔡刚（Gang Cai）教授是这篇论文的共同通讯作者。王伟武教授的主要研究方向为蛋白质三维晶体结构和功能，微生物分子遗传学。蔡刚教授在真核生物转录机器结构生物学 研究领域非常活跃，取得了一系列具有创新性的研究成果。
基因组不断地遭受到环境中的辐射、化学剂、紫外线，以及内源性物质如正常代谢过程中生成的自由基的攻击。DNA双链断裂(DSBs) 是最有害的DNA损伤，如果得不到修复可直接导致细胞死亡。当错误修复时，DSBs可引起突变和染色体重排，在多细胞生物体中导致癌症发生。ATM属于磷 脂酰肌醇3-激酶相关激酶超家族中的一员。ATM激酶是一种自动磷酸化蛋白，普遍存在于高等真核生物的细胞核和细胞质中，激活并参与了DNA损伤信号的识 别及损伤修复。
通常情况下，ATM激酶以一种失活的同源二聚体形式存在，当激活时会转变为单体。除了C-末端一个保守的激酶结构域，ATM还包含另外三个结构模 体，称作为FAT、FATC和N-端helical solenoid。一旦激活，ATM会磷酸化参与细胞周期控制、DNA修复、细胞生存和其他细胞过程的大量（700多种）底物如p53和检查点激酶 Chk2。这些ATM依赖性的磷酸化事件对于阻滞细胞周期进程，实现DNA修复或诱导凋亡性细胞死亡至关重要。与之相一致，ATM缺陷与对DNA损伤剂超 敏感有关联，在人类中ATM缺陷可导致以过早老化、小脑神经病变、免疫缺陷及容易罹患癌症为特征的一种遗传疾病——毛细血管扩张共济失调症（AT）。除了 充当DSBs DNA损伤反应的顶端激活子，ATM还被认为是一种多能激酶，参与了各种遗传毒性应激反应和细胞稳态的各个方面。
在这篇新文章中，研究人员报告称获得了来自粟酒裂殖酵母的完整同源二聚体ATM/Tel1的结构，分辨率为8.7埃（Å）。结构分析结果表明二聚体 界面和N-末端helical solenoid有可能通过冗余地调控底物和调控因子的结合，紧密控制了激酶活性。作者们指出，对ATM/Tel1进行详细的结构分析还提高对其他 PIKKs结构组织与功能特性的认识。新研究提供的信息可利用开发出特异的抑制剂将ATM锁定在一种失活二聚体状态，成为癌症放疗的一种潜在放射增敏剂。
自从1984年发现端粒酶以来，鉴别延长或缩短这一染色体末端保护帽的其他生物分子的研究工作一直在缓慢地进行着。来自约翰霍普金斯大学的研究人员 揭示出了一种酶ATM对于维持端粒长度起至关重要的作用。研究人员表示，他们采用的发现该酶的新方法应该会加速发现其他决定端粒长度的蛋白和过程。研究结 果发布在2015年11月24日的Cell Reports杂志上。
我们的身体如何保持其DNA的完整性？荷兰鹿特丹伊拉斯谟大学医学院（Erasmus MC）的研究人员，发现了这个谜题的其中一片。他们发现，细胞用一种新的警报，来指示DNA的损伤。这种新机制中的关键因素是一种叫“ATM”的蛋白质。 相关研究结果发表在2015年6月的Nature杂志上。
来自加州大学洛杉矶分校，德州儿童医院等处的研究人员，指出如果抑制ATM蛋白的功能，也许能保护亨廷顿氏病动物模型中的脑细胞免于死亡。这一研究成果公布在2014年12月24日的Science Translational Medicine杂志上。
