中山大学Cell子刊发布研究新工具

DNA通常是螺旋梯一样的双螺旋，这种结构是最具代表性的生物学图标之一。实际上DNA还有一种独特的形态，那就是缠结在一起的四链体结构。中山大学的研究团队前不久在Cell Chemical Biology杂志上发表文章，向人们展示了一种能够特异性识别平行G四链体的新抗体。这种抗体可以用来进行基因组图谱分析，发现人类端粒中的平行G四链体。

　　

生物通报道：DNA通常是螺旋梯一样的双螺旋，这种结构是最具代表性的生物学图标之一。实际上DNA还有一种独特的形态，那就是缠结在一起的四链体结构。在体外实验中，富含鸟嘌呤的DNA链很容易形成四链体。人们也发现人类活细胞含有这种G四链体（G-quadruplexes）结构。不过，G四链体在体内的明确构象及其生物学相关性一直存在争议，特别是端粒G四链体。

中山大学的研究团队前不久在Cell Chemical Biology杂志上发表文章，向人们展示了一种能够特异性识别平行G四链体的新抗体。这种抗体可以用来进行基因组图谱分析，发现人类端粒中的平行G四链体。文章通讯作者是中山大学的黄志纾（Zhi-Shu Huang）教授和赵勇（Yong Zhao）教授。

研究显示，单链抗体（single-chain variable Fragment，scFv）D1在体外和体内对平行G四链体有很高的选择性结合能力。研究人员用D1进行全基因组染色质免疫沉淀和深度测序，在人类基因组中揭示了形成平行G四链体的共有序列。他们还用D1鉴定了端粒的平行G四链体形成，并在人类细胞中调节了端粒的平行G四链体形成。这项研究表明，平行G四链体特异性抗体D1是鉴定G四链体及其形成的宝贵工具，有助于进一步研究G四链体在体内的结构和生物学意义。

剑桥大学的研究团队上个月在Nature Genetics杂志上发表文章指出，G四链体往往位于基因（尤其是癌基因）的调控区域，可能在基因的启动和关闭中起重要作用。这些信息为癌症的诊断和治疗带来了新启示，有助于开发靶向性的新疗法。（更多详细信息参见：Nature遗传学：四链DNA是一种新调控？）

人们普遍认为G四链体参与了基础的生理和病理过程。中国科学院动物研究所的科学家们经过深入研究发现了一种独特的G四链体。这种G四链体具有一个鸟嘌呤空位（G-vacancy）。鸟嘌呤衍生物（比如生理浓度的GTP）将鸟嘌呤填入这个空位，可以实现显著的结构稳定性。（更多详细信息参见：中科院团队发现独特的DNA四链体）

为了揭开四链DNA的神秘面纱，伦敦帝国理工学院的研究人员开发了能够在活细胞中检测G四链体的荧光分子。他们在体外培养的人骨癌细胞中进行研究，用显微镜实时观察了荧光分子与四链DNA的相互作用。研究显示，这种荧光分子可以区别双螺旋DNA和四链DNA，因为它结合四链体时发光时间更长。（更多详细信息参见：Nature子刊：揭开四链DNA的神秘面纱）

作者简介：

黄志纾，1965年6月生，理学博士，教授，博士生导师。中山大学药学院药物化学研究所所长。2015年度广东特支计划百千万工程领军人才，2005年入选教育部新世纪优秀人才支持计划。2007年第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“优秀指导教师”。2009年广东省“南越优秀教师”。 2012年广东省“三八红旗手”。现为全国化学生物学专业委员会委员，全国药物化学专业委员会委员，全国药学专业学位工作委员会委员，广东省药学会药物化学专业委员会主任委员。主要从事药物化学、化学生物学科领域的教学和科研工作。1999年获中山大学有机化学博士学位。1998-1999年应邀在香港科技大学化学系进行中药化学的合作研究工作。2001-2003年在美国得克萨斯大学奥斯汀分校药学院药物化学系（The Division of Medicinal Chemistry, the College of Pharmacy, the University of Texas at Austin）进行博士后研究工作。

赵勇，博士，男, 36 岁，教授。1998年毕业于南开大学生物化学专业，2003年在武汉大学获得生物物理学博士学位，后在美国德克萨斯州立大学西南医学中心细胞生物学系从事博士后研究。期间获得由美国 Ellison 基金会及美国衰老研究联合会（AFAR）颁发的优秀博士后奖。2009起任该校助理讲师，2012入选中组部第二批“青年****”，回国任中山大学生命科学学院教授，并入选广东省引进创新科研团队“靶向特异性抗癌新药和疫苗研发”（核心成员）。

生物通编辑：叶予

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