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YACOO：科学家揭开新型DNA修复解链酶的结构及其相关功能
2015-04-20
来源：转载自第三方
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近日，刊登在国际著名杂志Science上的一篇研究论文中，来自伊利诺伊大学的研究者利用两种创新性的实验技术首次观察到了DNA修复特殊关键蛋白的结构及其相关功能，相关研究或可为解析生物学机制提供新的思路和见解。
两种新型技术的结合，即将同步荧光显微镜同光学捕获技术结合就可以帮助解释对DNA修复关键的蛋白的结构和功能之间的诸多问题；研究者Chemla表示，文章中我们观察了解链酶UvrD的功能-结构的关系，其是在大肠杆菌中发现的一种蛋白质，可以通过将DNA双链进行解开及拉伸来进行DNA链的修复，在人类机体中也存在一种等价蛋白扮演着相同重要的角色，研究者就想去调查到底需要多少UvrD才能够行使好自身的功能，当前科学家们争论的焦点就是到底需要一个UvrD还是两个UvrD的问题。
于是研究者利用染料分子对每一个蛋白进行了荧光标记，这样便于计数，随后在光学捕获技术的帮助下研究者就可以清楚地观察DNA的解链过程，结果发现，单一的UvrD解链酶可以解开DNA但并不会延伸的太远，其会返回到解链起点来回往返，因此研究者将这种状态称之为“受挫状态”，而当利用两个UvrD分子后，其就延伸到很远而且并不会返回起点进行往返过程。
研究者表示，有两个特殊的结构同UvrD蛋白直接相关，这两种结构可使得UvrD处于“开”的位置或“关”的状态，而和每一种状态相关的功能已经在科学界争论了很多年了；本文中研究者利用单分子荧光共振能量转移的技术，基于UvrD的两种特殊结构进行了两种染色，即可以看到一种颜色或另外一种，这就可以帮助指示该分子处于开启或者关闭状态，随后研究者利用光学捕获观察到了是否UvrD可以对DNA进行解链。
研究者指出，实际上UvrD分子可以从开启位置向关闭的位置进行旋转，然后再返回，当其翻转时处于关闭状态的结构就会解开DNA双链；而开启状态下该分子就可以使得DNA链进行压缩。文章中研究者设计了一种在结构上与UvrD同源的名为Rep的解链酶，当其锁定为关闭状态下其就会变成一种超级解链酶对较远距离的DNA双链进行解链操作，而当锁定为开启状态时该解链酶就不会履行任务。
这种生物工程化分子所行使特殊任务的能力或具有特殊的应用价值，即利用纳米孔技术来进行快速的DNA测序等；研究人员表示，我们还利用PcrA同源性揭链酶对实验进行了重复，同时也到了和上述类似的结果，未来我们将揭示另外一种蛋白如何同PcrA相互作用以及如何扩大PcrA的应用。蛋白质是复杂多变的，每一种蛋白都会履行一种功能，而其它蛋白的存在则可以通过改变结构来决定哪种功能被激活。（来源：生物谷）
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