【科研新进展】(34)奚绪光教授团队在Nucleic Acids Research发表学术论文

来源:生命学院 | 作者:黄海瀛 | 发布日期:2017-09-21 | 阅读次数:

  近日,英国牛津大学期刊Nucleic Acids Research (中科院一区,IF=10.162)在线发表了我校生命学院生物大分子结构与功能研究团队的论文“Involvement of G-triplex and G-hairpin in the multi-pathway folding of human telomeric G-quadruplex”。生命学院侯锡苗副教授为论文第一作者和通讯作者,奚绪光教授为共同通讯作者。

  在细胞中,除了经典双螺旋DNA结构,还存在其它非经典形式的核酸结构,在基因组稳定性的维护方面发挥重要功能,其中G-四链体(G-quadruplex,简称G4结构)在近年来成为研究热点。G4结构是由富含鸟嘌呤的DNA序列在特殊氢键作用下折叠形成的具有四条链的致密立体结构,大量存在于基因复制起始位置、启动子区域、基因内部和染色体末端。由于对端粒稳定性和基因表达的调控作用,G4结构已经成为十分重要的抗癌药物设计靶点。目前人们对G4结构本身的性质,尤其是折叠机制还缺乏深入了解。该团队曾在2013年与中科院物理所合作,用单分子磁镊研究G4 DNA结构在外力作用下的折叠和去折叠动力学,第一次清晰表明三链螺旋G-triplex 是G4 DNA折叠和去折叠路径中必然要经历的中间态(Li et al,Journal of American Chemical Society, 2013)。

  本研究在单分子水平证实了人类端粒G4 DNA中间态G-triplex和G-hairpin的存在,并系统研究了这些中间结构的动态折叠过程,发现G-hairpin在不同类型G4结构的转换过程中发挥重要作用。借助分子动力学模拟,提出人类端粒G4结构的多路径折叠机制:在人类端粒G4结构的折叠过程中,不仅存在G-triplex,G-hairpin等中间状态,anti-parallel、hybrid、2-tetrad anti-parallel等不同类型的G4也同时存在并相互转化。这些研究结果对于理解人类端粒G4 DNA的结构特征以及细胞内部相关蛋白如何与G4 DNA相互作用具有重要意义。

  该研究得到了国家自然科学基金和西北农林科技大学“青年英才培育计划”的资助。

  文章链接:https://academic.oup.com/nar/article/doi/10.1093/nar/gkx766/4096723/Involvement-of-Gtriplex-and-Ghairpin-in-the?guestAccessKey=b00f6096-00cf-44dc-b023-f146ae687720


编辑:张晴     终审:薛建鹏