冷冻电镜揭示DNA复制点火机制

在Van Andel研究所结构生物学家的带领下，一个国际科学小组揭示了DNA复制的关键步骤，为许多疾病的驱动程序提供了新见解。

　　

“以前的研究已经描述过聚集在DNA周围的酶如何为DNA复制做准备了，在这里，我们描述的是这些酶就位时，它们会对DNA做什么，”《PNAS》文章通讯作者、表观遗传学中心教授Huilin Li说。

DNA复制是一个精心编排的过程，像癌症这样的疾病，失效的DNA的复制机制导致不受控制或错误的复制，造成毁灭性后果。

“在分子水平上，DNA复制的开始环节并不是十分明朗，我们希望在其机械运作方面了解更多，”Li教授补充道。

利用David Van Andel先进冷冻电子显微镜套件，Li和合作者团队揭晓了DNA复制的第一步：两条DNA链的相互分离。

在复制发生前，一对异聚体微染色体维持（heterohexameric minichromosome maintenance，Mcm2-7）解旋酶，以头碰头的双聚体结构装配到DNA双螺旋上。然后它们分成两条功能性解旋酶，在这个过程中，分别拉着一条DNA双螺旋，将其向外推出。随着DNA复制的启动，两条解旋酶分别在一条DNA链上朝相反的方向移动，最终展开螺旋结构。

“60年前DNA双螺旋体发现至今，许多生命基础之谜陆续破解，多亏了像冷冻电镜这样的技术，使我们‘看到’行动机制，为改善全人类健康提供了有价值的知识，”Li说。

原文检索：
Noguchi Y et al, "Cryo-EM structure of Mcm2-7 double hexamer on DNA suggests a lagging-strand DNA extrusion model" appears in Proceedings of the National Academy of Sciences the week of October 23, 2017.

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