中研院王惠钧、王廷方《PLoS ONE》最新文章

　　

生物通报道：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61 RadA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）