蛋白质是大型生物分子和大分子，由一个或多个长链氨基酸残基组成。但你知道吗，PARP-1，这种蛋白质，持续修复我们受损的 DNA？
PARP-1 是一种存在于我们细胞中的蛋白质，持续修复受损的 DNA。然而，它在我们清醒时无法修复神经元中的 DNA。因此，它会积累，直至我们入睡。根据最新研究，PARP-1 的积累导致我们睡眠。
PARP-1 蛋白是什么？它的大部分活性发生在哪里？
PARP-1，也称为 NAD+ ADP-核糖基转移酶 1 或聚 ADP-核糖合酶 1，是由人类 PARP1 基因编码的酶。它是 PARP 家族中最丰富的酶，占该家族所利用 NAD+ 的 90%。
PARP-1 在活跃基因中取代组蛋白 H1 的位置。它位于细胞核中，能够立即在细胞水平上检测并响应代谢和化学变化。（来源：皇家化学会）
PARP-1 蛋白如何通过促进睡眠来提升神经元的 DNA 修复？
睡眠驱动因素的特性以及睡眠如何缓解细胞稳态压力的机制尚不清楚。果蝇、斑马鱼、小鼠和人类的 DNA 损伤水平在清醒时上升，在睡眠时下降。我们显示，6 小时的连续睡眠足以降低斑马鱼背侧脑皮层的 DNA 损伤。
睡眠和 DNA 修复是由神经活动和诱变剂诱导的 DNA 损伤触发的。DNA 损伤响应（DDR）蛋白 Rad52 和 Ku80 在睡眠期间增加，染色体动力学提升了 Rad52 的活性。
在睡眠剥夺后，DDR 启动因子 PARP-1 的活性增加。PARP-1 在斑马鱼幼体和成年小鼠中促进睡眠。抑制其活性会降低睡眠依赖的染色体动力学和修复。
这些发现表明，DNA 损伤是睡眠的稳态驱动因素，PARP-1 通路能够检测到这种细胞压力并促进睡眠和修复活动。（来源：X-MOL）
PARP-1 DNA 如何检测损伤并修复细胞？
通过形成后翻译修饰聚 ADP-核糖，PARP-1 影响基因转录、细胞死亡信号以及 DNA 修复的 ADP-核糖。PARP-1 在对基因毒性压力的生理响应中迅速与 DNA 损伤结合，导致在低基础活性的情况下强力刺激聚 ADP-核糖的合成。
了解PARP-1的生物功能取决于DNA损伤。尽管如此，关于这种调控方式背后机制的结构洞察仍然难以捉摸，部分原因是PARP-1极其模块化的六域结构。最近的结构研究表明，PARP-1利用独特的锌指通过与暴露的核苷酸碱基进行序列无关的相互作用来检测DNA断裂，这是受损和异常DNA结构的典型特征。
基于PARP-1关键域与DNA链断裂结合的晶体结构，已揭示了将DNA损伤检测与增强的聚ADP-核糖产生相连的方法。PARP-1的多个域与受损DNA相互碰撞，形成一网络的域间相互作用，导致催化域发生不稳定的变化，从而增加聚ADP-核糖的合成。（来源：美国国家医学图书馆）
