来自美国哥伦比亚俄亥俄州大学的消息,俄亥俄州大学生化系的Zucai Suo和综合癌症研究中心的研究人员发现,一种近期被鉴定的在受损基因修复过程中起关键作用的蛋白——DNA聚合酶λ(DNA polymerase lambda),为了确保其精确性,采用了一种不同寻常的机制。这一研究成果发表在7月14日的《生物化学杂志》(The Journal of Biological Chemistry)上。
DNA聚合酶λ是DNA聚合酶家族中的一员,在DNA复制和修复过程中起着关键作用。然而,与其他DNA修复蛋白不同,它不依赖校对区域或辅助分子来确保精确性,而是利用其分子结构中看似“相貌平平”的部分。
Suo说:“DNA经常受到不同原因的侵袭和伤害,如果没有修复机制,就会导致细胞死亡或癌症,以及新生儿缺陷和其他疾病。DNA聚合酶家族有6个成员,这是第一个被发现利用这种机制来确保精确性的聚合酶,真是令人惊讶。”
这个修复蛋白最初是在人类基因组计划(HGP)进行DNA测序时发现的,Suo和他的同事随后对其产生了极大兴趣,希望研究清楚这种蛋白到底是如何工作的。
结果他们发现,这个蛋白由4个区域组成,其中3个区域的分子结构表明其主要功能。例如,区域3和4与著名的DNA聚合酶β十分相似,正是这种相似性提示研究人员该蛋白可能在DNA修复中起作用。Suo等人开始研究这个蛋白,起初由于蛋白太大,他们只取了一部分进行研究,但发现出错率比DNA聚合酶β高出100倍。随后他们使用整个蛋白以及一个入坞区域(docking region)进行研究,最终证实正是这个脯氨酸富集的区域影响了蛋白精确复制DNA的能力。