重大进展！浙江大学华跃进团队发现RecJ参与DNA碱基切除修复途径学术资讯

来源：iNature

据报道，RecJ参与了碱基切除修复（BER）途径，但结构和功能数据却很少。

2020年9月1日，浙江大学生命科学学院华跃进教授团队（程凯莹博士和博士生徐颖为共同第一作者）在Nucleic Acids Research 在线发表了题为“Participation of RecJin the base excision repair pathway of Deinococcusradiodurans”的研究论文，该研究发现耐辐射奇球菌RecJ（drRecJ）缺失菌株对过氧化氢和甲磺酸甲酯表现出极高的敏感性，并且在体内具有很高的自发突变率和未修复的无碱基位点的积累，表明drRecJ参与了BER途径。

该研究建立了drRecJ对包含5'-P-dSpacer基团，5'-脱氧核糖磷酸（dRP）模拟物的DNA底物的结合亲和力和核酸酶活性偏好。drRecJ的1.9Å结构与5'-P-dSpacer修饰的单链DNA（ssDNA）形成复合物，揭示了5'-单磷酸结合袋和drRecJ核酸酶核心中5'-dRP的占有率。利用结构和生化数据探索了RecJ 5'-dRP催化的机理，结果表明drRecJ不是典型的5'-dRP裂解酶。此外，体外重建分析表明，drRecJ倾向于参与长补丁BER途径，而不是短补丁BER途径。

耐辐射奇球菌(Deinococcus radiodurans)是一类耐受强烈电离辐射、化学诱变剂等压力胁迫的极端微生物，具有强大的DNA损伤修复能力，是研究DNA损伤修复的模式生物。碱基切除修复(Base Excision Repair,BER)为其中一种DNA损伤修复途径，其主要过程为首先糖基化酶识别和移除受到损伤的碱基，随后AP（apurinic/apyrimidinic）核酸内切酶或者dRP（5’-deoxyribose-phosphate）裂解酶会把无碱基核苷酸的糖苷-磷酸键切开，短片段碱基切除修复途径中，DNA聚合酶合成一个正确的核苷酸，而长片段碱基切除修复途径中，DNA聚合酶将合成一段核苷酸，被置换的链由flap核酸内切酶或5’-3’核酸外切酶降解，这两种途径最后都由DNA连接酶连接缺口。
先前研究表明D.radiodurans中的RecJ，5’-3’单链DNA核酸外切酶，可能降解碱基切除修复过程中的无碱基核苷酸，但对其具体降解机制尚不清楚。
本研究通过X射线衍射的方法解析了耐辐射奇球菌RecJ蛋白（drRecJ）与含有类dRP的单链DNA的复合物结构，揭示了drRecJ的5’-单磷酸结合袋和催化核心中5’-dRP的存在。
通过相应的生化实验，研究了RecJ 的5’-dRP降解机制，暗示drRecJ并不是传统意义上的5’-dRP裂解酶。同时体外重建实验表明drRecJ倾向于参与长片段BER途径而不是短片段BER途径。这些结果表明，RecJ参与DNA碱基切除修复途径。
参考消息：
https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkaa714/5900117

来源：Plant_ihuman iNature

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU3MTE3MjUyOA==&mid=2247514416&idx=7&sn=5b0270ede31983266b7d025f8e1ef097&chksm=fce6caefcb9143f941d75eee74e0bf6e81afa76da1c8d343cf1e03e40342cc6cfb8df4523e81#rd

电话：（010）86409582

邮箱：kejie@scimall.org.cn