癌细胞中金属硫蛋白的缺失通过导致DNA修复缺陷和代谢失衡而促进突变增加

root 提交于 周三, 07/08/2026 - 00:47
理解哪些基因参与诱变过程对于制定癌症预防和治疗策略至关重要;确定基因组保护因子已彻底改变了癌症生物学。本文将金属硫蛋白(MT)描述为此前尚未被表征的抗诱变保护因子。MT 是一种重金属结合蛋白,对于锌稳态维持以及抵御重金属细胞毒性至关重要。由于锌可与约 10–15% 的蛋白质组结合,并且对 DNA 修复和线粒体健康等过程具有关键作用,因此预期 MT 的缺失会扰乱这些过程。我们假设,MT 缺失会通过损害 DNA 修复和线粒体功能而诱导基因组不稳定性。在本研究中,通过敲低高级别浆液性卵巢癌(HGSC)中表达量最高的 MT,即 MT2A,考察了 MT 缺陷的后果。MT2A 的缺失导致 DNA 修复通路中的碱基切除修复(BER)受损,从而引起诱变增加。MT2A 缺陷还导致线粒体功能障碍,其特征包括线粒体膜电位、糖酵解、氧化磷酸化、氨基酸水平下降,以及核碱基失衡。综上,这些缺陷反映了与癌症侵袭性增强相关的细胞状态。这些发现表明,MT 是维持基因组和代谢完整性的基础性枢纽。

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癌细胞中金属硫蛋白缺失通过DNA修复缺陷和代谢失衡促进突变增加

Mirna Mina-Abouda, Amy C Rees, Della Evans, Evan Villamor, George Fullbright, Heather R Ghent, Madison A Clark, Wendy Y Zhang, Isabel Koehler, Isabella Berry, Sydney Oesch, Robert Hutchinson, Davide Delisi, Christopher de Solis, Alexander Y Maslov, Christopher Bradley, Samim Sharifi, Rosemarie Elloisa P Acero, Yuri K Peterson, Jie Zhang, Zhiwei Ye, Tori C Rodrick, Danyelle M Townsend, Saverio Gentile, Brian Orr, Drew Jones, Jessica H Hartman, David T Long, Jonathan T Sczepanski, Joe R Delaney

doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.06.736843

Mirna Mina-Abouda 1 美国南卡罗来纳医科大学生物化学与分子生物学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;美国南卡罗来纳医科大学霍林斯癌症中心,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

Amy C Rees 2 美国南卡罗来纳医科大学生物化学与分子生物学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

Della Evans 2 美国南卡罗来纳医科大学生物化学与分子生物学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

Evan Villamor 2 美国南卡罗来纳医科大学生物化学与分子生物学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

George Fullbright 2 美国南卡罗来纳医科大学生物化学与分子生物学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

Heather R Ghent 2 美国南卡罗来纳医科大学生物化学与分子生物学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

Madison A Clark 2 美国南卡罗来纳医科大学生物化学与分子生物学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

Wendy Y Zhang 1 美国南卡罗来纳医科大学生物化学与分子生物学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;美国南卡罗来纳医科大学霍林斯癌症中心,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

Isabel Koehler 2 美国南卡罗来纳医科大学生物化学与分子生物学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

Isabella Berry 2 美国南卡罗来纳医科大学生物化学与分子生物学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

Sydney Oesch 3 美国南卡罗来纳医科大学霍林斯癌症中心,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;美国南卡罗来纳医科大学妇产科,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

Robert Hutchinson 3 美国南卡罗来纳医科大学霍林斯癌症中心,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;美国南卡罗来纳医科大学妇产科,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

Davide Delisi 2 美国南卡罗来纳医科大学生物化学与分子生物学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

Christopher de Solis 4 Mutagentech,美国加利福尼亚州旧金山,94107,美国;Matter Bio,美国加利福尼亚州旧金山,94107,美国;

Alexander Y Maslov 5 阿尔伯特·爱因斯坦医学院遗传学系,美国纽约州布朗克斯,美国;

Christopher Bradley 4 Mutagentech,美国加利福尼亚州旧金山,94107,美国;Matter Bio,美国加利福尼亚州旧金山,94107,美国;

Samim Sharifi 4 Mutagentech,美国加利福尼亚州旧金山,94107,美国;Matter Bio,美国加利福尼亚州旧金山,94107,美国;

Rosemarie Elloisa P Acero 6 德克萨斯农工大学化学系,美国德克萨斯州学院站,77843,美国;德克萨斯农工大学生物化学与生物物理系,美国德克萨斯州学院站,77843,美国;

Yuri K Peterson 7 美国南卡罗来纳医科大学药学院药物发现与生物医学科学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,美国;

Jie Zhang 7 美国南卡罗来纳医科大学药学院药物发现与生物医学科学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,美国;

Zhiwei Ye 7 美国南卡罗来纳医科大学药学院药物发现与生物医学科学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,美国;

Tori C Rodrick 8 纽约大学格罗斯曼医学院放射肿瘤学系,美国纽约州纽约市,美国;纽约大学格罗斯曼医学院生物化学系,美国纽约州纽约市,美国;纽约大学格罗斯曼医学院代谢组学核心研究实验室,美国纽约州纽约市,美国

Danyelle M Townsend 7 美国南卡罗来纳医科大学药学院药物发现与生物医学科学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,美国;

Saverio Gentile 2 美国南卡罗来纳医科大学生物化学与分子生物学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

Brian Orr 3 美国南卡罗来纳医科大学霍林斯癌症中心,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;美国南卡罗来纳医科大学妇产科,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

Drew Jones 8 纽约大学格罗斯曼医学院放射肿瘤学系,美国纽约州纽约市,美国;纽约大学格罗斯曼医学院生物化学系,美国纽约州纽约市,美国;纽约大学格罗斯曼医学院代谢组学核心研究实验室,美国纽约州纽约市,美国

Jessica H Hartman 1 美国南卡罗来纳医科大学生物化学与分子生物学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;美国南卡罗来纳医科大学霍林斯癌症中心,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

David T Long 1 美国南卡罗来纳医科大学生物化学与分子生物学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;美国南卡罗来纳医科大学霍林斯癌症中心,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

Jonathan T Sczepanski 6 德克萨斯农工大学化学系,美国德克萨斯州学院站,77843,美国;德克萨斯农工大学生物化学与生物物理系,美国德克萨斯州学院站,77843,美国;

Joe R Delaney 1 美国南卡罗来纳医科大学生物化学与分子生物学系,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;美国南卡罗来纳医科大学霍林斯癌症中心,南卡罗来纳州查尔斯顿,29425,美国;

通信作者: delaneyj{at}musc.edu

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明确哪些基因参与诱变过程,对于制定癌症预防与治疗策略至关重要;对基因组保护因子的鉴定已经彻底改变了癌症生物学。在此,我们将金属硫蛋白(metallothionein, MT)蛋白描述为此前未被表征的抗诱变保护因子。MT是一类重金属结合蛋白,对锌稳态维持以及抵御重金属细胞毒性至关重要。由于锌可与约10–15%的蛋白质组结合,并且对DNA修复和线粒体健康等过程至关重要,因此预计MT缺失会扰乱这些过程。我们假设,MT缺失通过损害DNA修复和线粒体功能而诱导基因组不稳定性。在持有人为作者/资助方,其已授予bioRxiv永久展示该预印本的许可。

本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议公开提供。

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发表于 2026年7月7日。

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Mirna Mina-Abouda, Amy C Rees, Della Evans, Evan Villamor, George Fullbright, Heather R Ghent, Madison A Clark, Wendy Y Zhang, Isabel Koehler, Isabella Berry, Sydney Oesch, Robert Hutchinson, Davide Delisi, Christopher de Solis, Alexander Y Maslov, Christopher Bradley, Samim Sharifi, Rosemarie Elloisa P Acero, Yuri K Peterson, Jie Zhang, Zhiwei Ye, Tori C Rodrick, Danyelle M Townsend, Saverio Gentile, Brian Orr, Drew Jones, Jessica H Hartman, David T Long, Jonathan T Sczepanski, Joe R Delaney

bioRxiv 2026.07.06.736843; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.06.736843

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Mirna Mina-Abouda, Amy C Rees, Della Evans, Evan Villamor, George Fullbright, Heather R Ghent, Madison A Clark, Wendy Y Zhang, Isabel Koehler, Isabella Berry, Sydney Oesch, Robert Hutchinson, Davide Delisi, Christopher de Solis, Alexander Y Maslov, Christopher Bradley, Samim Sharifi, Rosemarie Elloisa P Acero, Yuri K Peterson, Jie Zhang, Zhiwei Ye, Tori C Rodrick, Danyelle M Townsend, Saverio Gentile, Brian Orr, Drew Jones, Jessica H Hartman, David T Long, Jonathan T Sczepanski, Joe R Delaney

bioRxiv 2026.07.06.736843; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.06.736843


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.06.736843v1?rss=1

🏷️ 金属硫蛋白 DNA修复缺陷 基因组不稳定性 线粒体功能障碍 代谢失衡 卵巢癌