观察单链DNA与其结合蛋白的相互作用

在复制或修复过程中双链DNA必须解链成单链才能让功能分子结合并发挥他们不同的运作。细胞内蛋白特异地与单链DNA结合以阻止DNA的提前重组。不幸的是，这些DNA与蛋白质相互作用的详细研究因需要昂贵的仪器与耗时的标记技术而受阻。在星材料研究与工程研究所的Yen  Nee  Tan与他的同事现在开发了一种方便的方法来特征化单链DNA与其结合蛋白相互作用。



研究人员用金纳米粒的光学特性来探测蛋白与DNA结合的机制。当纳米粒均匀地分布于溶液中时，它们呈现出鲜红色，但是当它们聚集时，溶液就会变成蓝色。Tan和他的同事们发现，当单链DNA与它的结合蛋白同时存在于溶液中，并与刺激纳米粒子聚集的盐共同存在时，DNA保持为红色，这就暗示DNA-蛋白质复合物已经与纳米粒子通过电位阻稳定力结合。相反，当蛋白或DNA被单独引入盐溶液中，颜色剧变成蓝灰色，这就意味着纳米粒子聚集了（见图）。



Tan说：\"这项工作的最大挑战就是测定单链DNA与其结合蛋白形成复合物的最佳条件，与最高稳定性金纳米粒子从盐诱导聚集



研究人员将纳米粒子与DNA-蛋白复合物的结合归于蛋白中存在的含硫部位，它们能与金生成强结合键。单独的蛋白分子比蛋白-DNA复合物在分子大小上小很多，引起不太有效的纳米粒子位阻稳定作用。



Tan与同事表示，在DNA序列长度最小的条件下，结合蛋白-DNA吸附机制才能运行。他们发现，结合蛋白偏向于结合特定的组成DNA的化学单位（碱基），能定位于DNA变异序列，也称为单核苷酸多态性（SNP）,甚至是在难以识别的分子最末端。带有SNP的双链DNA不能紧密结合在一起。结合蛋白能附在分离的单链DNA上形成蛋白-DNA复合物，从而提供金纳米粒子能吸附的位点。



Tan说：\"我们计划进一步将这个测定法开发为毫无疑异的基因分型检测法，用它去测定含有长基因组DNA的实际生物样品中的SNP\"。