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三维结构揭示MOC1独特功能

发布时间:2019-11-06 11:56:50  来源:科技日报

记者了解到,针对上述问题,林忠辉团队以植物叶绿体中的MOC1为研究对象,首先通过一系列生化实验确定了MOC1特异的DNA底物序列,随后利用X-射线晶体学的方法解析了MOC1蛋白及其与DNA底物形成的复合物的晶体结构。

“这些晶体结构表明,MOC1蛋白在三维结构上与噬热菌RuvC具有高度的相似性,进一步证明了叶绿体是起源于光合细菌的内共生学说。”林忠辉说,研究还揭示了MOC1蛋白拥有独特的能力,仿佛一双手将MOC1的“腰部”拥抱,而MOC1对DNA序列的特异识别则通过一个保守的碱基识别基序实现。

此外,该研究还发现MOC1的活性中心能同时结合两个金属离子,在催化上依赖于双金属离子催化机制。该大学李金宇教授课题组随后通过分子动力学模拟发现,MOC1对序列的识别和选择,与金属离子的配位之间存在着紧密的关系。

记者了解到,该研究结合了结构生物学、计算生物学和生物化学等研究手段,不仅揭示了MOC1的催化机制,更为重要的是,还针对关于核酸酶如何将DNA序列上的微小差异转化为其催化活性上的巨大不同这一科学问题,创新性地提出了一种双金属离子辅助的DNA序列特异选择性机制。

“尽管本研究的内容所针对的是植物MOC1,但由于MOC1催化机制在包括我们人类在内的动物体中均十分相似,因此,该研究成果也将为探索人类的DNA损伤修复机制提供重要线索,并期望最终为攻克相关的人类疾病提供一定的理论基础。”林忠辉说。

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