Nature：科学家揭秘DNA损伤修复的幕后英雄，组蛋白H1去酰胺化或为癌症治疗带来新曙光

来源：100医药网 2025-04-19 14:24

这项研究首次揭示了H1去酰胺化在DNA损伤修复中的重要作用，并提出了一种全新的分子机制模型，相关研究发现不仅丰富了科学家们对染色质动态调控的理解。

在当今这个信息爆炸的时代，癌症治疗一直是全球科学家们关注的焦点。从传统的手术、放疗到如今的和疗法，每一次技术的进步都为患者带来了新的希望。然而，癌症的复杂性使得我们仍需不断探索其背后的分子机制。

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为 Histone H1 deamidation facilitates chromatin relaxation for DNA repair 的研究报告中，来自中国深圳大学医学院等机构的科学家们通过研究揭示了组蛋白H1去酰胺化在DNA损伤修复中的重要作用，有望为癌症治疗提供新的思路。

DNA双链断裂（DSBs）是DNA损伤中最严重的类型之一，其修复效率直接影响细胞的基因组稳定性和细胞存活，组蛋白H1作为连接组蛋白，在维持染色质高级结构中发挥着关键作用；然而H1修饰如何调节DNA损伤后的染色质松弛进而影响DNA修复的机制，目前研究人员尚不清楚，这项研究中，研究人员旨在揭示H1去酰胺化在DNA损伤响应中的作用机制并探索其在癌症治疗中的潜在应用价值。

H1(N76D/N77D)是DNA损伤修复所需要的

这项研究中，研究人员主要以宫颈系HeLa细胞为模型，通过包括质谱分析、免疫共沉淀、染色质免疫沉淀（ChIP）和基因编辑等一系列分子生物学技术研究了H1去酰胺化在DNA损伤修复中的作用，首先研究人员利用二维凝胶电泳（2DGE）技术检测了H1在DNA损伤后的修饰变化，结果发现，H1的天冬酰胺残基76和77（Asn76和Asn77）在DNA损伤后发生去酰胺化。进一步的实验表明，这种去酰胺化是由CTPS1（胞嘧啶三磷酸合成酶1）催化的，且与H1的赖氨酸残基75（Lys75）的乙酰化密切相关。研究人员还通过基因编辑技术敲除了CTPS1或H1.4，并在这些细胞系中引入了不同的H1.4突变体，旨在研究其对DNA损伤修复的影响。

实验结果表明，CTPS1催化的H1去酰胺化是DNA损伤后染色质松弛的关键步骤，H1的去酰胺化不仅能促进p300对H1的结合，还为后续的H1K75乙酰化创造了条件；这种乙酰化进一步促进了染色质的松弛从而有利于DNA修复因子的招募和DNA损伤的修复。此外研究人员还发现，高表达CTPS1的细胞对放射治疗表现出更高的耐受性，这就表明CTPS1或许是一个潜在的癌症治疗靶点。

这项研究首次揭示了H1去酰胺化在DNA损伤修复中的重要作用，并提出了一种全新的分子机制模型，相关研究发现不仅丰富了科学家们对染色质动态调控的理解，还为开发新的癌症治疗策略提供了理论基础。通过调节CTPS1的活性或直接靶向H1去酰胺化位点，未来研究人员有望开发出更有效的癌症治疗药物，从而提高患者对放疗和化疗的敏感性。综上，本文研究揭示了组蛋白H1去酰胺化在DNA损伤修复中的关键作用，并指出CTPS1作为一个潜在的癌症治疗靶点，这一发现在基础研究领域具有重要意义，也为临床应用带来了新的希望。（100yiyao.com）

参考文献：

Tian, Y., Feng, T., Zhang, J.et al..Nature (2025). doi：10.1038/s41586-025-08835-0

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