PARP protein là một họ các enzyme có liên quan đến khả năng xúc tác chuyển ADP-ribose thành protein mục tiêu. Có ít nhất 18 thành viên của họ PARP protein được mã hóa bởi các gen khác nhau. Một số đồng dạng bao gồm PARP-1 và PARP-2 được biết đến nhiều nhất vì có liên quan đến quá trình sửa chữa DNA, trong khi những PARP khác có vai trò quan trọng trong một số quá trình tế bào bao gồm tăng sinh tế bào và chết tế bào.
PARP protein đóng một vai trò quan trọng trong các quá trình khác nhau của tế bào, bao gồm điều biến cấu trúc nhiễm sắc thể, phiên mã, sao chép, tái tổ hợp và sửa chữa DNA. Vai trò của PARP protein trong sửa chữa DNA được đặc biệt quan tâm, dựa theo quan điểm phát hiện ra rằng một số khối u bị lỗi trong cơ chế tái tổ hợp tương đồng có thể dựa vào sửa chữa DNA qua trung gian PARP protein để tồn tại và nhạy cảm với sự ức chế của PARP. Các chất ức chế PARP protein cũng có thể làm tăng độ nhạy cảm của khối u với các tác nhân gây tổn hại DNA.
Sao chép DNA là một quá trình thiết yếu để duy trì tính toàn vẹn của bộ gen. Bằng chứng cho thấy PARP protein đóng một vai trò quan trọng trong việc sao chép DNA và duy trì bộ gen. Vai trò quan trọng của PARP trong sửa chữa DNA xuất phát từ việc phát hiện ra rằng các tác nhân gây tổn hại DNA và tổn thương ADN do bức xạ làm PARP protein tăng lên. Sự tích tụ các tổn thương DNA cũng được được phát hiện dẫn đến sự gia tăng đáng kể nồng độ PARP protein trong tế bào.
PARP-1 là enzyme hạt nhân được nghiên cứu rộng rãi nhất của họ PARP protein. PARP-1 có chức năng như một cảm biến tổn thương DNA. Khi DNA bị hư hại, PARP-1 sử dụng NAD+ là cơ chất và xúc tác việc bổ sung mono-ADP-ribose hoặc PAR vào các protein khác nhau, đây là sự kiện sớm nhất để đáp ứng với tổn thương DNA. Kết quả là, sự kiện này dẫn đến việc huy động các protein sửa chữa DNA và các hạt nhân đến các vị trí bị tổn thương, do đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc sửa chữa tổn thương DNA.
Gần đây, người ta cũng chứng minh rằng PARP nhận ra các đoạn Okazaki chưa được nối và thúc đẩy quá trình sửa chữa trong quá trình sao chép DNA. Từ đó cho thấy vai trò quan trọng của PARP trong quá trình sao chép DNA và sửa chữa DNA hư tổn.
Các nghiên cứu cho thấy PARP là phân tử quan trọng dẫn đến sự cạn kiệt NAD+ sau khi tiếp xúc với các tác nhân gây tổn hại DNA và bức xạ gamma. Theo giả thuyết tự sát trong các tế bào có DNA bị tổn thương hoặc tổn thương không được sửa chữa thì PARP protein vẫn được kích hoạt, dẫn đến sự suy giảm NAD+ và tiêu thụ ATP nhiều hơn để tái tổng hợp NAD+. Quá trình này làm khủng hoảng năng lượng trong tế bào leo thang dẫn đến hoại tử tế bào theo chương trình. Người ta đã chứng minh rằng sự cạn kiệt NAD+ và quá trình chuyển đổi tính thấm của ty thể là các bước tuần tự quan trọng liên quan đến sự chết tế bào qua trung gian PARP.
Khi cơ thể tiếp xúc với ô nhiễm, bức xạ sẽ phá hủy DNA khiến DNA bị hư tổn, tế bào mất khả năng phân chia dẫn đến sao chép DNA không chính xác. PARP là một protein sửa chữa DNA quan trọng đã được chứng minh là phụ thuộc vào NAD+ để hoạt động. Bổ sung thực phẩm chức năng có chứa hoạt chất Nicotinamide Mononucleotide (NMN) cho cơ thể giúp làm tăng NAD+, có tác dụng đẩy nhanh quá trình trẻ hóa cơ thể bằng cách sửa chữa DNA hư tổn.
Bài viết trên đã cho chúng ta biết được PARP protein đóng một vai trò quan trọng trong việc sao chép DNA, duy trì bộ gen và sửa chữa DNA. PARP sử dụng NAD+ là cơ chất để xúc tác quá trình sửa chữa DNA hư tổn, đây là sự kiện sớm nhất để đáp ứng với tổn thương DNA. Hoạt chất Nicotinamide Mononucleotide (NMN) làm tăng NAD+ sẽ góp phần đẩy nhanh quá trình trẻ hóa cơ thể bằng cách sửa chữa DNA hư tổn.
