新的机制发现DNA重组和修复

生物化学,由安德鲁周宏儒博士领导的研究小组。王先生和王Ting-Fang生物化学研究所的博士,台湾中央研究院(IBCAS),发现RecA家族可作为一种新型的回转马达蛋白修复DNA损伤。

团队最近发表的两个结构生物学文章相关RecA家庭可。一篇论文发表在在线,PLoS一个9月12日,2007年和其他已经发表在核酸研究2月28日,2007年。

同源重组(人力资源)是一种机制,修理损坏的DNA与完美的精度,它利用伙伴的同源序列DNA作为模板。这个过程涉及2 DNA分子的结合,寻找同源序列,和交换DNA链。

RecA家族蛋白质是中央可人力资源。家庭包括原核RecA、古RadA和真核Rad51和一代。他们在细胞增殖有重要的作用,基因组维护,和遗传多样性,尤其是在高等真核生物。

例如,Rad51-deficient脊椎动物细胞染色体断裂在死亡之前积累。Rad51及其meiosis-specific同族体,一代,也是不可或缺的减数分裂,产生配子的专门的细胞周期。已知哺乳动物Rad51和一代蛋白质BRCA2等与肿瘤抑制蛋白。

以来科学家发现RecA家族蛋白质,它假定RecA(和其他同系物)形式只有61右撇子丝(6蛋白单体/螺旋转),然后水解ATP促进人力资源和重组DNA修复。而有争议的谜团,ATP的能量如何促进DNA旋转链交换反应。

通过x射线晶体学和原子力显微镜方法,王博士的团队提供答案。他们报告说,古硫化叶菌solfataricus RadA蛋白质也可以self-polymerize与3单体/ 31右手灯丝螺旋转(发表在PLoS ONE)和43右手螺旋灯丝与4单体/螺旋(在核酸研究报告)。

额外的生物物理和生物化学分析显示,RecA家族蛋白质可能夫妇ATP绑定和水解DNA链交换反应的方式促进顺时针绕轴自转的核蛋白质纤维。特别,61 RadA螺旋灯丝进行顺时针绕轴自转在120°离散步骤31右手灯丝,然后延伸到43个左撇子灯丝。

结果,所有的DNA图案(表示L1, L2和终极战士)RadA蛋白质移动的同时调节DNA结合,同源配对,分别和链交换。因此,ATP的能量用于旋转不仅DNA基质也RecA家族蛋白细丝。

这个新模型与当前所有假设,这忽略了一个事实:RecA家族蛋白质是足够灵活的右手和左手螺旋细丝。从这个角度看,这些研究人员在台湾开设了一个新的途径了解RecA家族蛋白的分子机制。