Pif1家族解旋機制的結構基礎研究.pdf

1、Pif1蛋白是解旋酶SF1B超家族成員，能夠利用ATP水解提供的能量，對雙鏈DNA(dsDNA)，DNA/RNA雜合體，G4 DNA(G-quadruplex DNA)進行5'→3'方向的解旋，是生物體內非常重要的一類解旋酶。由于其結合底物的多樣性，Pif1參與了細胞中多種生物學過程調控。Pif1可以通過解鏈端粒酶模板RNA與端粒DNA，使端粒酶從端粒游離下來，從而調控端粒的長度。在復制及轉錄過程中，Pif1能夠迅速解開G4結構，維持基

2、因組穩(wěn)定性。Pif1還參與了岡崎片段的成熟及DNA損傷修復的BIR（Break-induced replication）通路，而且Pif1在核糖體DNA(ribosomal DNA，rDNA)的復制過程及線粒體基因組穩(wěn)定性維持等方面也發(fā)揮了重要作用。
　　本文主要利用大腸桿菌表達系統(tǒng)，在體外分別構建了釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）ScPif1，人源hPif1，細菌（Bacteroides sp）BaP

3、if1全長及對應的解旋酶結構域(Helicase domain，HD)截短。利用X光晶體衍射技術，解析了細菌BaPif1全長，人源hPif1-HD截短的單體結構，以及BaPif1與單鏈DNAdT10，與雙鏈DNA dH的復合物晶體結構。對比單體結構與復合物結構發(fā)現(xiàn)BaPif1結合DNA后發(fā)生了顯著的構象變化，2A、2B結構域分別發(fā)生了近20°、50°的旋轉，并且這種構象變化對于Pif1行使解旋酶功能是必須的;BaPif1與雙鏈DNAH復