Pif1家族解旋機(jī)制的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究.pdf

1、Pif1蛋白是解旋酶SF1B超家族成員，能夠利用ATP水解提供的能量，對(duì)雙鏈DNA(dsDNA)，DNA/RNA雜合體，G4 DNA(G-quadruplex DNA)進(jìn)行5'→3'方向的解旋，是生物體內(nèi)非常重要的一類(lèi)解旋酶。由于其結(jié)合底物的多樣性，Pif1參與了細(xì)胞中多種生物學(xué)過(guò)程調(diào)控。Pif1可以通過(guò)解鏈端粒酶模板RNA與端粒DNA，使端粒酶從端粒游離下來(lái)，從而調(diào)控端粒的長(zhǎng)度。在復(fù)制及轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，Pif1能夠迅速解開(kāi)G4結(jié)構(gòu)，維持基

2、因組穩(wěn)定性。Pif1還參與了岡崎片段的成熟及DNA損傷修復(fù)的BIR（Break-induced replication）通路，而且Pif1在核糖體DNA(ribosomal DNA，rDNA)的復(fù)制過(guò)程及線粒體基因組穩(wěn)定性維持等方面也發(fā)揮了重要作用。
　　本文主要利用大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)，在體外分別構(gòu)建了釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）ScPif1，人源hPif1，細(xì)菌（Bacteroides sp）BaP

3、if1全長(zhǎng)及對(duì)應(yīng)的解旋酶結(jié)構(gòu)域(Helicase domain，HD)截短。利用X光晶體衍射技術(shù)，解析了細(xì)菌BaPif1全長(zhǎng)，人源hPif1-HD截短的單體結(jié)構(gòu)，以及BaPif1與單鏈DNAdT10，與雙鏈DNA dH的復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)。對(duì)比單體結(jié)構(gòu)與復(fù)合物結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)BaPif1結(jié)合DNA后發(fā)生了顯著的構(gòu)象變化，2A、2B結(jié)構(gòu)域分別發(fā)生了近20°、50°的旋轉(zhuǎn)，并且這種構(gòu)象變化對(duì)于Pif1行使解旋酶功能是必須的;BaPif1與雙鏈DNAH復(fù)