RPA對(duì)G-四鏈體DNA形成與解旋的多重調(diào)節(jié)及機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-16 07:14
復(fù)制蛋白A(Replication protein A,RPA)是真核細(xì)胞中主要的單鏈DNA(ss DNA)結(jié)合蛋白,是具有高度靈活的模塊化蛋白質(zhì),被視為ss DNA的第一應(yīng)答者。RPA在細(xì)胞中主要起到保護(hù)單鏈不被其他核酸蛋白酶降解,并防止單鏈形成二級(jí)結(jié)構(gòu)的作用。同時(shí)RPA通過(guò)與其他蛋白質(zhì)的相互作用,為其他蛋白質(zhì)進(jìn)入作用位點(diǎn)提供平臺(tái)。RPA還起到感應(yīng)由多種來(lái)源引起的基因組損傷的傳感器作用。G-四鏈體(G4)結(jié)構(gòu)由富含連續(xù)鳥(niǎo)嘌呤的DNA序列折疊形成的四鏈螺旋結(jié)構(gòu),G4結(jié)構(gòu)一旦形成,就具有較高的熱穩(wěn)定性。在基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和修復(fù)中G4通常被視為一種障礙,為了快速去除G4DNA結(jié)構(gòu),需要解旋酶或其他蛋白將其打開(kāi),否則將影響基因代謝;诨蚪M測(cè)序結(jié)果,生物體內(nèi)有超過(guò)70萬(wàn)的潛在G4折疊位點(diǎn)。RPA在行使保護(hù)單鏈和招募其他蛋白互作的過(guò)程中,可以將部分G4結(jié)構(gòu)打開(kāi)。RPA指導(dǎo)DNA加工的能力,在很大程度上,取決于RPA在各種加工途徑上與其他蛋白的互作,細(xì)胞內(nèi)幾乎所有的DNA加工途徑都需要RPA的參與,例如RPA參與的G4代謝過(guò)程。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)RPA可以抑制位于前導(dǎo)鏈和后隨鏈上的G4形成,RPA的...
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
RPA的模塊化結(jié)構(gòu),虛線表示三聚核心間的連接(Yatesetal.2018)
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4子的轉(zhuǎn)錄和調(diào)控(Pateletal.2007)。因此對(duì)他們的研究顯得非常重要。綜上,這些研究表明RPA在結(jié)合非常規(guī)ssDNA結(jié)構(gòu)中具有重要作用。圖1-2RPA與ssDNA結(jié)合的晶體結(jié)構(gòu)(FanandPavletich2012)Figure1-2CrystalstructureofRPAcombinedwithssDNA(FanandPavletich2012)1.1.3.2RPA招募其他蛋白質(zhì)RPA指導(dǎo)DNA加工的能力,在很大程度上取決于RPA在各種途徑中與其他蛋白質(zhì)的相互作用,真核細(xì)胞內(nèi)幾乎所有的DNA加工途徑都需要RPA的參與。RPA在起到覆蓋和保護(hù)ssDNA時(shí)形成招募其他作用因子的平臺(tái),包括參與DNA損傷信號(hào)傳導(dǎo)、DNA修復(fù)和復(fù)制的因子。同時(shí)在DNA處理過(guò)程中與ssDNA緊密結(jié)合的RPA,必須以某種方式被其他蛋白置換,以便為其他蛋白發(fā)揮功能騰出空間。RPA的解離機(jī)制尚不清楚,但一種可能的機(jī)制是RPA的亞基以與結(jié)合相反的順序:從ssDNA的3′端到5′端解離。當(dāng)RPA結(jié)合ssDNA時(shí),它會(huì)形成穩(wěn)定的復(fù)合物,很少解離。但是,如果存在游離的RPA或其他ssDNA結(jié)合蛋白時(shí),則誘導(dǎo)RPA構(gòu)象發(fā)生變化形成較弱的結(jié)合模式,從而促進(jìn)RPA與ssDNA的完全解離,結(jié)合的RPA可以被快速置換(Fanningetal.2006)。(1)RPA與互作蛋白的作用位點(diǎn)盡管發(fā)現(xiàn)與RPA結(jié)合的蛋白質(zhì)在數(shù)量上仍在增加,但是與RPA的作用位點(diǎn)只有四個(gè):RPA70-A,-B,-F和RPA32的羧基端。a、RPA32C作用位點(diǎn)與亞基RPA2的羧基末端翼狀螺旋結(jié)構(gòu)域結(jié)合的蛋白質(zhì)已有些研究,例如DNA重組蛋白R(shí)ad52、堿基切除修復(fù)蛋白尿嘧啶DNA糖基化酶II和核苷酸切除修復(fù)蛋白XPA(Meretal.2000),這些蛋白間的相互作用盡管很弱,但值得注意的是,這三種蛋白都與RPA32C含有α螺旋的表面相互作用(Meretal.2000)。這些相互作用表明,RPA32C可在至少三種不同的DNA加工途徑中起作用。在芽殖酵母RPA32C截短突
第一章文獻(xiàn)綜述7種:由四條構(gòu)成,本質(zhì)上由G-G堿基配對(duì)形成的G4結(jié)構(gòu),稱為四分子G4,這種結(jié)構(gòu)在體外研究較多,體內(nèi)是否存在仍不清楚如圖1-3b所示;由兩條鏈構(gòu)成的G4結(jié)構(gòu)稱為雙分子G4,在DNA復(fù)制相關(guān)過(guò)程中,通過(guò)雙分子G4可將兩條DNA鏈連接在一起如圖1-3c所示;研究最多的是由一條鏈構(gòu)成的分子內(nèi)G4,分子內(nèi)G4根據(jù)構(gòu)型的而不同又分為平行G4、反平行G4和混合型G4如圖1-3d所示。本實(shí)驗(yàn)所用到的底物都是分子內(nèi)G4。圖1-3G4平面與G4鏈體(Lernerandsale2019)(a)由中心陽(yáng)離子穩(wěn)定的G4平面;(b)四分子G4;(c)雙分子G4;(d)分子內(nèi)G4,上:平行G4;中:反平行G4;下:混合型G4Figure1-3.GquartetsandGquadruplexes(Lernerandsale2019)(a)theG4planestabilizedbythecentralcation;(b)teramolecularG4;(c)bimolecularG4;(d)unimolecularG4,upper:parallelG4;middle:anti-parallelG4;lower:mixedG4最初的生物物理研究將G4基序定義為G3–5N1–7G3–5N1–7G3–5N1–7G3–5,其中G3–5指G4序列中重復(fù)的3-5個(gè)G堿基,N1–7為連接重復(fù)G序列的寡聚核苷酸單鏈(HuppertandBalasubramanian2005;Toddetal.2005),堆疊作用使單鏈形成環(huán)形(Loop),有較短Loop的G4結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。然而最近的研究證明G4在相當(dāng)大的范圍內(nèi)存在,例如G為2或N顯著為大于7的G4結(jié)構(gòu),依然可以發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)(Chambersetal.2015;Wang(a)(d)(b)(c)
本文編號(hào):3439393
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
RPA的模塊化結(jié)構(gòu),虛線表示三聚核心間的連接(Yatesetal.2018)
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4子的轉(zhuǎn)錄和調(diào)控(Pateletal.2007)。因此對(duì)他們的研究顯得非常重要。綜上,這些研究表明RPA在結(jié)合非常規(guī)ssDNA結(jié)構(gòu)中具有重要作用。圖1-2RPA與ssDNA結(jié)合的晶體結(jié)構(gòu)(FanandPavletich2012)Figure1-2CrystalstructureofRPAcombinedwithssDNA(FanandPavletich2012)1.1.3.2RPA招募其他蛋白質(zhì)RPA指導(dǎo)DNA加工的能力,在很大程度上取決于RPA在各種途徑中與其他蛋白質(zhì)的相互作用,真核細(xì)胞內(nèi)幾乎所有的DNA加工途徑都需要RPA的參與。RPA在起到覆蓋和保護(hù)ssDNA時(shí)形成招募其他作用因子的平臺(tái),包括參與DNA損傷信號(hào)傳導(dǎo)、DNA修復(fù)和復(fù)制的因子。同時(shí)在DNA處理過(guò)程中與ssDNA緊密結(jié)合的RPA,必須以某種方式被其他蛋白置換,以便為其他蛋白發(fā)揮功能騰出空間。RPA的解離機(jī)制尚不清楚,但一種可能的機(jī)制是RPA的亞基以與結(jié)合相反的順序:從ssDNA的3′端到5′端解離。當(dāng)RPA結(jié)合ssDNA時(shí),它會(huì)形成穩(wěn)定的復(fù)合物,很少解離。但是,如果存在游離的RPA或其他ssDNA結(jié)合蛋白時(shí),則誘導(dǎo)RPA構(gòu)象發(fā)生變化形成較弱的結(jié)合模式,從而促進(jìn)RPA與ssDNA的完全解離,結(jié)合的RPA可以被快速置換(Fanningetal.2006)。(1)RPA與互作蛋白的作用位點(diǎn)盡管發(fā)現(xiàn)與RPA結(jié)合的蛋白質(zhì)在數(shù)量上仍在增加,但是與RPA的作用位點(diǎn)只有四個(gè):RPA70-A,-B,-F和RPA32的羧基端。a、RPA32C作用位點(diǎn)與亞基RPA2的羧基末端翼狀螺旋結(jié)構(gòu)域結(jié)合的蛋白質(zhì)已有些研究,例如DNA重組蛋白R(shí)ad52、堿基切除修復(fù)蛋白尿嘧啶DNA糖基化酶II和核苷酸切除修復(fù)蛋白XPA(Meretal.2000),這些蛋白間的相互作用盡管很弱,但值得注意的是,這三種蛋白都與RPA32C含有α螺旋的表面相互作用(Meretal.2000)。這些相互作用表明,RPA32C可在至少三種不同的DNA加工途徑中起作用。在芽殖酵母RPA32C截短突
第一章文獻(xiàn)綜述7種:由四條構(gòu)成,本質(zhì)上由G-G堿基配對(duì)形成的G4結(jié)構(gòu),稱為四分子G4,這種結(jié)構(gòu)在體外研究較多,體內(nèi)是否存在仍不清楚如圖1-3b所示;由兩條鏈構(gòu)成的G4結(jié)構(gòu)稱為雙分子G4,在DNA復(fù)制相關(guān)過(guò)程中,通過(guò)雙分子G4可將兩條DNA鏈連接在一起如圖1-3c所示;研究最多的是由一條鏈構(gòu)成的分子內(nèi)G4,分子內(nèi)G4根據(jù)構(gòu)型的而不同又分為平行G4、反平行G4和混合型G4如圖1-3d所示。本實(shí)驗(yàn)所用到的底物都是分子內(nèi)G4。圖1-3G4平面與G4鏈體(Lernerandsale2019)(a)由中心陽(yáng)離子穩(wěn)定的G4平面;(b)四分子G4;(c)雙分子G4;(d)分子內(nèi)G4,上:平行G4;中:反平行G4;下:混合型G4Figure1-3.GquartetsandGquadruplexes(Lernerandsale2019)(a)theG4planestabilizedbythecentralcation;(b)teramolecularG4;(c)bimolecularG4;(d)unimolecularG4,upper:parallelG4;middle:anti-parallelG4;lower:mixedG4最初的生物物理研究將G4基序定義為G3–5N1–7G3–5N1–7G3–5N1–7G3–5,其中G3–5指G4序列中重復(fù)的3-5個(gè)G堿基,N1–7為連接重復(fù)G序列的寡聚核苷酸單鏈(HuppertandBalasubramanian2005;Toddetal.2005),堆疊作用使單鏈形成環(huán)形(Loop),有較短Loop的G4結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。然而最近的研究證明G4在相當(dāng)大的范圍內(nèi)存在,例如G為2或N顯著為大于7的G4結(jié)構(gòu),依然可以發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)(Chambersetal.2015;Wang(a)(d)(b)(c)
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