重磅 | 浙江大學團隊發現基因修復的新途徑

2020-09-13 BioArtReports

責編 | 十一月


2020年9月1日， 浙江大學生命科學學院華躍進教授在Nucleic Acids Research在線發表了 Participation of RecJ in the base excision repair pathway of Deinococcus radiodurans的研究論文。程凱瑩博士和博士生徐穎為共同第一作者。


耐輻射奇球菌 (Deinococcus radiodurans) 是一類耐受強烈電離輻射、化學誘變劑等壓力脅迫的極端微生物，具有強大的DNA損傷修復能力，是研究DNA損傷修復的模式生物。鹼基切除修復 (Base Excision Repair, BER) 為其中一種DNA損傷修復途徑，其主要過程為首先糖基化酶識別和移除受到損傷的鹼基，隨後AP（apurinic/apyrimidinic）核酸內切酶或者dRP（5』-deoxyribose-phosphate）裂解酶會把無鹼基核苷酸的糖苷-磷酸鍵切開，短片段鹼基切除修復途徑中，DNA聚合酶合成一個正確的核苷酸，而長片段鹼基切除修復途徑中，DNA聚合酶將合成一段核苷酸，被置換的鏈由flap核酸內切酶或5』-3』核酸外切酶降解，這兩種途徑最後都由DNA連接酶連接缺口。先前研究表明D. radiodurans中的RecJ，5』-3』單鏈DNA核酸外切酶，可能降解鹼基切除修復過程中的無鹼基核苷酸。但對其具體降解機制尚不清楚。

本研究通過X射線衍射的方法解析了耐輻射奇球菌RecJ蛋白（drRecJ）與含有類dRP的單鏈DNA的複合物結構，揭示了drRecJ的5』-單磷酸結合袋和催化核心中5』-dRP的存在。通過相應的生化實驗，研究了RecJ 的5』-dRP降解機制，暗示drRecJ並不是傳統意義上的5』-dRP裂解酶。同時體外重建實驗表明drRecJ傾向於參與長片段BER途徑而不是短片段BER途徑。這些結果表明，RecJ參與DNA鹼基切除修復途徑（圖1）。


圖1 工作模型


原文連結：

https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkaa714/5900117

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