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发布日期:2021年10月25日
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我校在DNA复制及抗菌策略研发领域有重要突破

本报讯   10月7日,我校细胞动力学教育部重点实验室张凯铭团队通过冷冻电镜解析噬菌体蛋白质Gp168与DNA聚合酶b亚基的复合物结构,并发现Gp168抑制细菌DNA合成的全新机制。该研究成果发表在国际著名期刊《核酸研究》上。

Gp168与β-clamp复合物的冷冻电镜结构(分辨率为3.2-Å )

 DNA复制是生物遗传的基础和物种保持独特性的根本。自1953年,美国遗传学家沃森和英国物理学家克里克在《自然》上揭示了DNA的双螺旋结构,并于1962年和英国分子生物学家莫里斯·威尔金斯分享了诺贝尔生理学或医学奖以来,人类一直在探索DNA的复制过程。DNA复制过程中,高度保守的DNA聚合酶对DNA复制至关重要。DNA聚合酶的b亚基是DNA复制过程中的持续性-启动因子(processivity-promoting factor),DNA双螺旋通过在b亚基上快速滑动来完成复制。 由于DNA聚合酶b亚基在细菌复制、肿瘤发生中至关重要,其抑制剂的研发备受关注。多种b亚基的小分子抑制剂已获得FDA批准作为抗肿瘤药物。据悉,目前所有公布的抑制剂(包括小分子、多肽)以及已知的b亚基结合蛋白均靶向b亚基环上的疏水口袋。

Gp168是迄今为止发现的首个由噬菌体产生的天然b亚基抑制剂,但其是首个非靶向b环疏水口袋的b亚基结合分子。Gp168通过取代双链DNA在b亚基滑动通道的位置, 阻止b亚基在DNA上的装卸,从而抑制DNA合成,导致细菌死亡。

西安交通大学附一院刘冰教授、我校生医部李珊珊副研究员、西安交通大学硕士研究生刘洋为共同第一作者,刘冰教授、王亚文教授、张凯铭研究员为共同通讯作者。    

(细胞动力学教育部重点实验室 微尺度物质科学国家研究中心 生医部)