DNA错配修复

DNA错配修复（DNA mismatch repair，简称MMR）是生物DNA修复的一种机制，可修补DNA中配对错误的碱基^[1][2]。因错配通常发生在新合成的DNA中（可能为碱基发生互变异构所致），进行错配修复时细胞需识别哪一股DNA为新合成者（参见半保留复制），并将其碱基切除修复，在许多细菌中旧的DNA一般有被甲基化，新合成的DNA则甲基化程度低（半甲基化），故细胞可以此识别新股，其他细菌与真核生物中的识别机制则有所不同，在真核生物中可能是以DNA刚复制后迟滞股（lagging strand）上尚未被连接酶连接的切口（英语：Nick (DNA)）识别（且领先股上可能也会有切口）^[3]。

DNA错配修复途径示意图，左为真核生物，中间为多数细菌，右为大肠杆菌与部分细菌

大肠杆菌的DNA错配修复过程为MutS（英语：MutS）蛋白二聚体（MutS₂）与新合成DNA上配对错误的碱基结合，接着MutL₂会与之结合，MutH则切割错配附近未被甲基化的GATC位点而造成切口，之后MutS₂、MutL₂与MutH组成的复合体从切口处往错配处方向移动，过程中UvrD解旋酶可将DNA的两股分开，并有外切酶可水解新股DNA（包含错配的碱基）^{[注 1]}，直到经过错配的碱基后才停止，最后DNA聚合酶与DNA连接酶可重新合成被移除的DNA序列^[4]。真核生物DNA错配修复的过程与原核生物相似，大部分蛋白均与后者的同源，但不同于大肠杆菌的MutS₂与MutL₂为同源二聚体，真核生物的均为异源二聚体^[4]，其中MutLα可能具内切酶功能^[5]。除上述蛋白外修复过程还有PCNA（英语：PCNA）^[6][7]、RPA（英语：Replication protein A）、RFC（英语：Replication factor C）、HMGB1（英语：HMGB1）与DNA聚合酶δ等蛋白参与^[4]，有依赖外切酶Exo1（英语：Exonuclease 1）的途径，也有使用其他蛋白切除错配DNA的途径^[8]。

DNA错配修复的异常与多种疾病相关，Mut蛋白的突变会造成微卫星不稳定（英语：microsatellite instability），可导致多种癌症，例如遗传性非息肉病性结直肠癌（英语：hereditary nonpolyposis colorectal cancer）（HNPCC）即为MSH2（英语：MSH2）或MLH1（英语：MLH1）等基因突变所致^[9]，单一基因突变即可致病，两个Mut蛋白的基因皆突变则可能导致透克氏症（错配修复癌症症候群，CMMR-D），常出现早发的结肠癌或脑癌^[10]。除Mut蛋白的DNA序列突变外，启动子甲基化等表观遗传修饰与miR-155（英语：miR-155）过度表现等机制也会因降低这些蛋白的表现而抑制DNA错配修复，进而导致癌症^{[11] [12]}。