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1963年，P. Chambon等人发现细胞中存在一种聚合酶，能够在NMN（烟酰胺单核苷酸）的刺激下，产生聚腺苷酸（PolyA）（P Chambon., 1963）。

1966年，P. Chambon等人确定产生的产物不是PolyA，而是PAR（聚腺苷二磷酸核糖）（P. Chambon., 1966）。因此该酶被称为聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）。

NMN是合成NAD+（氧化型辅酶Ⅰ，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）的前体，而PARP能够把NAD+聚合成PAR，同时产生烟酰胺作为副产物。

1971年，M Yamada纯化出第一种PARP，PARP1（M Yamada., 1971）。目前共发现PARP家族的17个成员，其中PARP1、PARP2、PARP5A和PARP5B能够合成腺苷二磷酸核糖聚合物，其它大多数的家庭成员主要合成腺苷二磷酸核糖单体（Nicola J Curtin., 2020）。

1975年，E G Miller发现当DNA发生损伤后，PARP活性显著增强，并推测PARP在DNA的修复中发挥作用（E G Miller.,1975）。

辐射、自由基或氧化剂作用下，可造成DNA单链断裂（SSB）或双链断裂（DSB）。从结构上看，PARP1包括由3个Zn指结构组成的DNA结合域、自动修饰结构域、色氨酸甘氨酸精氨酸富集（WGR）结构域和催化结构域。PARP1的DNA结合域识别受损的DNA后，会导致PARP1的构象发生变化，从而激活PARP1，催化NAD+形成PAR。在SSB的情况下，PAR能够招募DNA修复蛋白XRCC1到断裂位置，并释放PARP1，XRCC1进一步招募SSB修复（SSBR）机制中的PNKP （双功能多核苷酸激酶/磷酸酶）和APTX（Aprataxin），从而完成DNA的修复。此外，PARP1还参与DSB修复（DSBR）机制。

在DNA受损后，PARP抑制剂能够影响DNA的正常修复。与DNA毒性药物，发挥合成致死作用（Synthetic Lethality，SL）。PARP抑制剂对DNA修复的影响，包括抑制PARP的催化能力，以及阻止PARP从DNA受损部位释放。并且对于DNA修复的影响，后者更为重要（Nicola J Curtin., 2020）。

肿瘤BRCA1和 BRCA2等基因突变或基团缺陷会造成DNA‌同源重组修复（HRR）障碍。当SSB修复受阻后，一但发生DSB，由于存在HRR障碍，会影响DSB修复的正常进行，因此对PARP抑制剂高度敏感（Hannah Farmer., 2005; Helen E Bryant., 2005）。

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