解析DNA－蛋白复合体结构的新方法

生物通报道：去年Nature杂志一篇文章报道说λ-integrase (λ-Int)能够帮助mobile DNA切开染色体、插入基因、“缝合”染色体。最近，Landy 实验室研究人员解析了一种DNA-蛋白复合体的结构。这种DNA-蛋白复合体如同“护士”，在剪接过程中辅助λ-Int。

　　

生物通报道：人类基因组一半以上是由小片段mobile DNA(可动DNA)组成，mobile DNA在体内游动，将基因插入到靶细胞的染色体中。

去年Nature杂志一篇文章报道，布朗大学Arthur Landy实验室和霍华德修斯医学院Thomas Ellenberger实验室研究人员利用可以感染大肠杆菌的ambda病毒作为分析mobile DNA研究模型，解析了λ-integrase (λ-Int)的结构，发现这种蛋白“外科医生”，能够帮助mobile DNA切开染色体、插入基因、“缝合”染色体。

最近，Landy 实验室研究人员解析了一种DNA-蛋白复合体的结构。这种DNA-蛋白复合体如同“护士”，在剪接过程中辅助λ-Int。2006年11月17日《Molecular Cell》封面显示了复合体中DNA的三维图像。研究人员通过解析这些结构，弄清了这六种蛋白相互作用，在剪接过程中折叠DNA的机制。

文章第一作者、Landy实验室博士后孙邢岷（Xingmin Sun，音译）说，一旦弄清了这些蛋白和DNA的排列规则，就更容易研究它们的功能，进而可以观察它们在细胞中的真实活动。

孙邢岷表示解析这些DNA-蛋白复合体的结构需要一些创新，因为这是六个蛋白组成的复合体，对于X射线结晶学等标准检测方法来说体积太大了。于是他们采用了荧光共振能量转移技术（fluorescence resonance energy transfer ，FRET）。FRET常用于研究溶液中的小型蛋白复合体，这回孙邢岷利用FRET研究凝胶中的大蛋白复合体。他用荧光染料标记DNA，然后提纯蛋白，将它们置于凝胶中进行成像。当荧光在染料分子之间反射时，检测荧光的波长，并将检测数据输入由Dale Mierke（布朗大学医学教授）特异研制的软件程序。

“此次的最大突破是成功利用FRET分析大型DNA-蛋白复合体的结构，”孙说，“现在生物学家有了一种可以研究控制细胞分裂、基因表达、DNA复制等等复合体的新工具。”（生物通记者 子元）