大腸桿菌DNA錯(cuò)配修復(fù)機(jī)理研究.pdf

1、在校正DNA復(fù)制錯(cuò)誤的生化途徑中，錯(cuò)配修復(fù)通路(MMR)起至關(guān)重要的作用。依靠移除DNA新生鏈上的錯(cuò)誤合成堿基，錯(cuò)配修復(fù)將DNA復(fù)制的忠實(shí)性提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)。錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)的缺失會(huì)造成突變表型和易于發(fā)生癌癥。此外，錯(cuò)配修復(fù)也影響減數(shù)分裂和有絲分裂重組，DNA損傷信號(hào)傳遞，凋亡和某些細(xì)胞種類特異性的過程，比如淋巴細(xì)胞高頻突變，類別轉(zhuǎn)換和重復(fù)序列的擴(kuò)增。 錯(cuò)配修復(fù)和DNA復(fù)制是緊密相關(guān)的。本研究主要以大腸桿菌錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)為研究對(duì)象，針

2、對(duì)大腸桿菌DNA聚合酶Ⅲ是如何協(xié)同錯(cuò)配修復(fù)蛋白進(jìn)行錯(cuò)修復(fù)的生化過程進(jìn)行了探索和研究。我們首次發(fā)現(xiàn)大腸桿菌錯(cuò)配修復(fù)蛋白MutL能夠和DNA聚合酶Ⅲ中組成Clamploader的三個(gè)亞基δ，δ'，和γ相互作用，并且親和常數(shù)顯示它們之間的相互作用很穩(wěn)定。這個(gè)結(jié)果暗示了MutL可能在招募DNA聚合酶Ⅲ亞基參與錯(cuò)配修復(fù)切除后在合成的過程中起到了重要作用；此外，MutL和Clamploader亞基的相互作用受到ATP的調(diào)控；缺失突變?cè)囼?yàn)還表明Mut

3、L的N端或者C端都能夠和Clamploader的三個(gè)亞基δ，δ'，和γ相互作用。這些新發(fā)現(xiàn)的相互作用，加上前人的研究，讓我們繪制出大腸桿菌錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)和DNA聚合酶Ⅲ亞基之間的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)。 除了發(fā)現(xiàn)這些新的相互作用，我們還研究了MutS和DNA聚合酶Ⅲ亞基之一的βclamp之間相互作用的生物學(xué)功能。我們發(fā)現(xiàn)位于MutS的N端和C端的兩個(gè)βclamp結(jié)合位點(diǎn)有著不同的生物學(xué)功能：C端的強(qiáng)結(jié)合位點(diǎn)讓兩個(gè)蛋白結(jié)合在一起，而N端的弱結(jié)合位

4、點(diǎn)調(diào)控MutS，錯(cuò)配DNA和βclamp之間的關(guān)系。我們的實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，MutSC端βclamp結(jié)合位點(diǎn)可能是引導(dǎo)MutS跟隨復(fù)制叉移動(dòng)來尋找錯(cuò)配，而MutSN端βclamp結(jié)合位點(diǎn)著能夠促使MutS結(jié)合錯(cuò)配之后和βclamp結(jié)合位點(diǎn)解離。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于理解MutS是如何找到錯(cuò)配并且開始啟動(dòng)錯(cuò)配修復(fù)的機(jī)制提供了線索。此外，我們還研究了錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)之外的蛋白結(jié)合錯(cuò)配的特征以及錯(cuò)配修復(fù)關(guān)鍵蛋白MutL對(duì)不同類型DNA的結(jié)合，表明了除了已知的錯(cuò)