北京大學PNAS揭示DNA修復新機制
日期：2016-06-29 08:59:39
來自北京大學、芝加哥大學的研究人員，揭示出了在DNA堿基切除修復中依賴于互變異構化（Tautomerization）識別及切除氧化損傷的機制。這一研究發現發布在6月27日的《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。
北京大學生命科學學院伊成器(Chengqi Yi)研究員和北京大學化學與分子工程學院的高毅勤( Yi Qin Gao)教授是這篇論文的共同通訊作者。
伊成器博士的主要研究領域是通過化學生物學、結構生物學、高通量測序等手段，對核酸修飾的生物功能及其生理調控機制進行研究。2016年，他領導北京大學的研究人員通過全轉錄組繪圖揭示出了可逆及動態的N1甲基腺苷(N1 methyladenosine,m1A)甲基化組。這一重要的研究成果發布在Nature Chemical Biology雜志上。
高毅勤教授的研究領域是理論/計算機化學、生物物理化學，曾獲美國Searle Scholar，Dreyfus新教授獎和Clauser Prize獎等。2014年，高教授與北京大學的趙新生教授合作，對雙鏈DNA分子中單個錯配堿基對自發翻轉（spontaneous flipping）的動力學進行了探測，研究結果發表在PNAS雜志上。
基因組的適度穩定性是生物生存的基礎。細胞中DNA每天都會由于外部和內部的因素遭受成百上千次損傷。DNA修復是細胞應對危害基因組穩定的DNA損傷的方式之一，它可恢復受損的DNA結構并執行正常的生理功能。切除修復、直接修復、錯配修復、重組修復、SOS修復和限制—修飾系統是修復相關的主要途徑。
堿基切除修復（BER）是切除修復中的一種。其涉及的主要為DNA糖基化酶和DNA聚合酶。單堿基突變主要經此途徑修復。BER修復首先由DNA糖基化酶識別并切除受損的DNA。每種生物都有應對不同形式DNA損傷的DNA糖基化酶。NEIL1是在哺乳動物中保護基因組防止氧化DNA堿基的一種DNA修復糖基化酶。但目前對于NEIL1如何識別及催化切除它的底物仍不是很清楚。
在這篇新文章中研究人員報告稱他們獲得了NEIL1/雙鏈DNA復合物的晶體結構，結合計算模擬和生物化學分析方法揭示出NEIL1促進了同源底物胸腺嘧啶乙二醇(Tg)互變異構化，實現有效的底物識別與切割。
作者們表示，就他們所知，這是第一次證實在一種酶催化反應中酶促進互變異構化以實現有效的底物識別和催化。
上一篇： PNAS：跟蹤癌癥進展的新方法
下一篇： PNAS：病毒致癌的新機制
