Pif1家族是一類DNA解旋酶,在所有真核生物以及某些原核生物和病毒中都存在,沿5’-3’方向解旋DNA,屬于解旋酶超家族1（SF1B）。Pif1利用水解ATP產(chǎn)生的能量,解旋d sDNA或破壞穩(wěn)定的核蛋白復合物來維持細胞核和線粒體基因組的穩(wěn)定性,包括岡崎片段加工、端粒穩(wěn)態(tài)和解旋G-四鏈體（G-quadruplex,G4）結(jié)構(gòu)。Pif1在維持基因組穩(wěn)定性方面起著多種作用,并且優(yōu)先解開分叉狀dsDNA,然而Pif1解旋分叉狀dsDNA的分子機制尚不清楚。本研究,我們成功解析了擬桿菌Bacteroidies sp Pif1（BaPif1）與對稱雙分叉dsDNA復合物的晶體結(jié)構(gòu)。我們發(fā)現(xiàn)dsDNA每個分叉結(jié)構(gòu)的單鏈部分都結(jié)合兩個相互作用的BaPif1分子,且分別與5’臂和3’ ss/dsDNA分叉區(qū)域互作。兩個BaPif1分子均具有解旋酶活性,它們之間的相互作用可能調(diào)節(jié)其解旋酶活性。該結(jié)構(gòu)揭示的重要特征可以將BaPif1與任何其他已知的SF1和SF2解旋酶區(qū)分開來。首先,一個BaPif1分子結(jié)合到分叉狀dsDNA的5’臂并打開第一個堿基對,開始進行解旋,另一個BaPif1分子結(jié)合到分叉狀ds... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２解旋酶保守基序分布示意圖Ｍ??ａ．此分類主要基于Ｇｏｒｂａｌｅｎｙａ和Ｋｏｏｎｉｎ的工作

．翁：江太學博士學位論．文?引言??解旋酶［２６］（圖１．３），涉及ＲＮＡ和ＤＮＡ代謝的所有方面。ＳＦ１和ＳＦ２解旋酶的催??化核心具有高度的結(jié)構(gòu)相似性；但即使在每個ＳＦ中，不同的酶在不同的底物上也??具有許多的不同功能［２７］。盡管如此，每＋ＳＦ的不同解旋酶在各種底物上發(fā)揮著廣??泛的功能，從核糖體前體的染色體ＤＮＡ到小的非編碼ＲＮＡ［２８］。經(jīng)典的解旋酶活??性為ＡＴＰ驅(qū)動的雙鏈解鏈。??一些解旋酶超家族是由六聚體環(huán)狀的蛋白組成［１７］（圖１．４）。根據(jù)蛋白序列可??將其分為四類：超家族３?（ＳＦ３）、ＤｎａＢ－ｌｉｋｅ?（超家族４，?ＳＦ４）、Ｒｈｏ／Ｖ－Ｆ－ＡＴＰ酶（超??家族５，?ＳＦ５）和ＡＡＡ＋－ｌｉｋｅ?（超家族６，ＳＦ６）。結(jié)合在復制叉上行使解旋功能的??ＤＮＡ解旋酶多為六聚體。這類解旋酶能夠解開從幾千個堿基到數(shù)百兆堿基的任何??核酸鏈，并且解旋酶與ＤＮＡ的拓撲連接會增加該酶的催化能力［ｒ＼??ＳＦ２??ＲｅｃＱ－ｌｉｋｅ?ＲｅｃＧ－ｌｉｋｅ??＾?Ｒａｄ３／ＸＰＤ?〇?＼?？?ＳＦ１??Ｓｋｉ２－ｌｉｋｅ?ｃｘ＾?＼＼?／??ＨＲ?ＵｖｒＤ／Ｒｅｐ??￣ｏ?ＰｉｆＭｉｋｅ??Ｓｗｉ／Ｓｎｆ?〇???ｙ！?／?？ＪＵｐｆ１－ｌｉｋｅ??ＲＩＧ－ｌ－ｌｉｋｅ?ｃｒ?／?Ｊ??ＤＥＡＤ－ｂｏｘ?°?＾??ＤＥＡＨ／ＲＨＡ?ＮＳ３／ＮＰＨ－ＩＩ??Ｃｕｒｒｅｎｔ?Ｏｐｉｎｉｏｎ?ｉｎ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?Ｂｉｏｌｏｇｙ??圖１．３?ＳＦｌ和ＳＦ２解旋酶家族成員［２６］??９??

浙＆大學博士學翁論文?引言??釀酒酵母?Ｐｉｆｌ?Ｃ＆ｃｃ／Ｋｒｏｗ少初／ａｅ?Ｐｉｆｌ，ＳｃＰｉｆｌ）是?Ｐｉｆｌ?家：族中最典型、??研究最多的解旋酶，在體內(nèi)具有多種多樣的功能［３９］（圖１．５）。ＳｃＰｉｆｌ是在篩選影響??線粒體ＤＮＡ（ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌＤＮＡ，ｍｔＤＮＡ）重組的基因時發(fā)現(xiàn)的，是維掙ｍｔＤＮＡ??的關鍵蛋白［４°］。ＳｃＰｉｆｌ被鑒定為端粒酶介導的端粒延長抑制劑，通過移除ＤＮＡ末??端的酶，抑制端粒和ＤＳＢ處的端粒酶活性６?ＳｃＰｉｆｌ在細胞核中的功能并不局限于??端粒，它以多種方式參與ＤＮＡ半保留復制。ＳｃＰｉｆｌ通過產(chǎn)生被Ｄｎａ２的核酸酶活??性－切割的長ｆｌ?ａｐ來影響岡崎片段．．的成熟；Ｓ?ｃＰｉｆ?１在細胞內(nèi)能促進復制＿叉進程，抑??制某些難以復制的位點如ｔＲＮＡ基因、Ｇ４結(jié)構(gòu)和著絲粒等出現(xiàn)ＤＮＡ損傷；此外，??ＳｃＰｉｆｌ抑制核糖體ＤＮＡ（ＲｉｂｏｓｏｍａｌＤＮＡ，ｒＤＮＡ）中復制叉屏障的分叉進行，確??保復制和轉(zhuǎn)錄通過ｒＤＮＡ時以相同的方向進行；ＳｃＰｉｆｌ在斷裂誘導的ＤＳＢ復制修??復過程中刺激Ｐｏｌ?５介導的ＤＮＡ合成；ＳｃＰｉｆｌ還具有多種體外活性：ＳｃＰｉｆｌ在常??規(guī)的５’尾ｄｓＤＮＡ上顯示出弱的解旋活性，但是可以穩(wěn)定地解旋｜叉的ｄｓＤＮＡ、??Ｇ４結(jié)構(gòu)和ＲＮＡ／ＤＮＡ雜合體（Ｒ－ｌｏｏｐ，Ｒ環(huán)ＳｃＰｉｆｌ還可以從ｓｓＤＮＡ上置換蛋??白質(zhì)，增強ＤＮＡ聚合酶的合成能力，并促進互補ｓｓＤＮＡ的遐火［４＇??＾?Ｊ?１?Ｐｒｏｍｏｔｅｓ?ｔｈｅ?ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ??ｆ?＼?ｏｆ?ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌ?ＤＮＡ??Ｉｎｈｉｂｉｔｓ?ｔｅｌｏｍｅｒｅ?ｅｌｏｎｇａ


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