银纳米团簇抑制DNA复制

一项新的研究发现,银纳米团簇可以在未来应用于癌症治疗,阻止DNA复制的早期步骤学习哥伦比亚大学瓦杰洛斯内科医生和外科医生学院癌症遗传学研究所和赫伯特·欧文综合癌症中心的研究人员发现。

银纳米团簇只包含几个到几十个原子,是银纳米材料集合中最近加入的一种,包括较大尺寸的银纳米颗粒。

由于银纳米团簇独特的化学特性,它们被广泛应用,包括抗菌剂和电子产品,并且正在研究用于癌症成像和药物递送。

这项新的研究由中国科学院实验室博士后于涛博士领导让·戈蒂埃博士,及单查,医学博士,博士,与梁锦松博士-评估了银纳米团簇对基本DNA交易的影响,以更好地理解这些纳米团簇引入人体后如何干扰细胞生理学。

结果表明,银纳米团簇通过直接与微染色体维持蛋白复合物(MCM)结合并阻止其在染色质上的组装而阻止DNA复制。没有解开两条DNA链的MCM,复制就无法开始。

奇怪的是,其他银材料,包括银纳米颗粒、银纳米棱镜和银离子,根本不影响DNA复制。

银纳米团簇和纳米棱镜的图像
研究中使用的银纳米团簇(左)和纳米棱镜(右)的透射电子显微镜图像。来自陶等人(2021年).

尽管先前的研究表明从纳米材料中浸出的银离子可以杀死细胞,“银纳米团簇的几何结构中似乎有某种固有的东西阻止了DNA复制,”癌症遗传学研究所的遗传学与发展教授Gautier说。

这一发现揭示了银纳米团簇杀死细胞的方式。尽管这些实验是在无细胞系统中进行的,但阻止DNA复制启动将阻止细胞增殖。Gautier和Leong将研究银纳米团簇对哺乳动物细胞的影响。

“从长远来看,我们可能能够利用银纳米簇的毒性,”Gautier说,“我们的研究也可以作为开发MCM蛋白复合物抑制剂的起点,用于实验和治疗应用。”

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这项研究题为银纳米团簇对DNA复制起始的抑制作用,发表于2021年4月27日的《核酸研究》。

山扎是詹姆斯A。Wolff儿科副教授兼病理学和细胞生物学副教授(癌症遗传学研究所和Herbert Irving综合癌症中心)。

梁锦松是塞缪尔Y。生,生物医学工程教授。

所有作者(除非另有说明,均来自哥伦比亚大学):于涛(现就读于中国广州中山大学)、托马斯·阿帕里西奥、李明强(现就读于中国广州中山大学)、金W。梁山乍和让·戈蒂埃。

该研究由美国国立卫生研究院(R50CA233182、P01CA174653和R35CA197606)资助;中国国家自然科学基金(批准21907113和51903256);广东省珠江人才计划(2019QN01Y131)。开放获取费用由国家癌症研究所拨款R35CA19760提供。

提交人声明没有利益冲突。