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中研院王惠钧、王廷方《PLoS ONE》最新文章

来源:生物通
摘要:台湾中研院生化所的王惠钧(AndrewH。Wang)和王廷方(Ting-FangWang)博士领导的一个研究组发现RecA家族重组酶功能是充当DNA损伤修复的一种新型的回转马达蛋白质。研究组近期发表了两篇有关RecA家族重组酶的结构生物学相关文章。一篇文章发表9月12日的网络版杂志PLoSONE上,另外一篇发表在今年2月28日的NucleicAcidsResea......

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        台湾中研院生化所的王惠钧(Andrew  H.-J.Wang)和王廷方(Ting-Fang  Wang)博士领导的一个研究组发现RecA家族重组酶功能是充当DNA损伤修复的一种新型的回转马达蛋白质。研究组近期发表了两篇有关RecA家族重组酶的结构生物学相关文章。一篇文章发表9月12日的网络版杂志PLoS  ONE上,另外一篇发表在今年2月28日的Nucleic  Acids  Reseach杂志上。

        同源重组(HR)是精确修复受损DNA的一种机制,该过程利用来自同伴DNA的同源序列作为模板。这个过程包括将两个DNA分子集合在一起,搜索同源序列和交换DNA链。

        RecA家族蛋白是同源重组的中心重组酶。这个家族的成员包括原核RecA、古细菌RadA和真核Rad51和Dmc1。它们在细胞增殖、基因组维护和遗传多样性中起到重要作用,尤其是在高等真核生物中。例如,缺少Rad51的脊椎动物细胞会累积染色体缺口。Rad51和它的减数分裂特异性同系物Dmc1也是减数分裂过程必不可少的酶。

        自从研究人员发现RecA家族蛋白,研究人员就推测RecA和它的类似物只形成61右手螺旋细丝(每个螺旋由六个蛋白单体组成),然后水解ATP来促进同源重组和重组性的DNA修复。然而始终存在一个争议性的谜团——在链交换反应过程中,ATP能量如何促进DNA的旋转。

        通过使用X射线晶体衍射和原子显微镜技术,王博士的研究组给出了这个问题的答案。他们报道说,古细菌Sulfolobus  solfataricus的RadA蛋白还能够自我聚合成一种31右手螺旋细丝(每个螺旋有3个单体)和一种43右手螺旋细丝(每个螺旋有4个单体)。

        另外的生物物理和生物化学分析揭示出RecA家族蛋白可能将ATP结合和水解过程以一种促进核蛋白顺时针旋转的方式来耦联到DNA链的交换过程中。尤其是61RadA螺旋细丝顺时针旋转变成31延伸的右手螺旋细丝,然后转化成43左手螺旋纤丝。因此,RadA蛋白中的所有DNA结合motifs一致运动来介导DNA结合、同源配对和链交换。因此,ATP能量不仅被用于DNA底物,而且还被RecA家族蛋白纤丝所利用。这种新的模型挑战了所有目前提出的假说。

        王惠钧是台湾大学化学系所毕业,美国伊利诺大学香槟分校化学博士、麻省理工学院生物系博士后研究员到首席与资深研究员,伊大香槟分校细胞及结构生物学系教授,中研院分子生物研究所学术咨询委员,欧洲生物化学学报编者,台大生化科学所教授。

        2000年当选中央研究院院士后,回台湾任中研院生物化学研究所特聘研究员兼所长至今,王惠钧又陆续接任中华民国生物物理学会理事长、台湾生物化学及分子生物学会理事长、台湾蛋白质体学会理事长、世界蛋白质体学会(HUPO)理事长、亚太蛋白质体学会(AOHUPO)理事;他还曾获美国生化及分生学会、美国化学研究所、美国科学促进协会等的名誉会员殊荣。

        王惠钧一直致力提升台湾的生化学术水平,运用他生物结构学研究专长,展开生物结构学与功能基因体学的探讨,以了解重要的生物系统功能,主要技术平台有高效能的蛋白质同步辐射结晶学与蛋白质体学,其它先进技术也可在需要时加入使用。

        目前他正在努力四项领域,结构酶学是研究几个具药物发展潜力的酶群,如蛋白质分解酶、醣化酶、磷酸水解酶、prenyltransferases;蛋白质-DNA与抗癌药物-DNA交互作用是研究DNA结合蛋白和重要的抗癌药物与DNA的交互作用。(生物通雪花)
作者: 2007-9-15
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