DNA拓扑异构酶的分型

ＤＮＡ拓扑异构酶的分型郑晓飞孙志贤（军事医学科学院放射医学研究所,北京１００８５０）关键词ＤＮＡ拓扑异构酶ＤＮＡ拓扑异构酶是真核细胞和原核细胞中的基本酶。ＤＮＡ拓扑异构酶在细胞生命过程中起着重要作用,如在ＤＮＡ复制、修复、转录、重组中解开在复制和重组...     

DNA拓扑异构酶Ⅱ研究进展

TopoⅡ不仅对细胞的正常生命活动至关重要,而且在肿瘤发生、发展以及疗效等方面均扮演重要 角色。关于TopoⅡα表达调控及其影响因素大致可以分为三个方面。其一,蛋白激酶类成分多直接作用于TopoⅡα蛋白质,影响其生物活性,并且与TopoⅡα活性的周期性特点有关,其二,既能作用于基因水平又能从蛋白质水平影响TopoⅡα的物质,主要包括p53和Rb蛋白等。最后,转录调节因子类成分则主要是从基因水平调控TopoⅡα的表达。针对TopoⅡα和β异同,二者不仅在结构和分布方面有所差别,而且在功能上也各有侧重。特别是在药物敏感性与抗药性方面TopoⅡα与β也有一定的区别。因此,加强对TopoⅡα表达调控的研究,特别是开展对TopoⅡβ表达调控研究,以及深入探讨TopoⅡα和β结构和功能特点,不但对于了解相关作用机制,而且对提高肿瘤诊断、治疗效果具有重要意义。     

DNA拓扑异构酶Ⅱ的结构和作用原理

1976年美国国立卫生研究所的Ｇｅｌｌｅｒｔ等从大肠杆菌中提取到解旋酶 (ｇｙｒａｓｅ ,也叫细菌ＤＮＡ拓扑异构酶Ⅱ ,以下简称ＴｏｐｏⅡ )以来 ,对ＴｏｐｏⅡ的作用机制一直存在争议。Ｔｓｅ (1 980 )报道 ,ＴｏｐｏⅡ能同时打断ＤＮＡ的两条链 ,ＴｏｐｏⅡ的两个亚基通过磷酸化酪氨酸残基酯键分别与断开的ＤＮＡ的两个 5′末端连接 ,并互相错开 4个碱基对 ,以便让另一股ＤＮＡ双链通过。这种作用机制向来只有间接的证据。直到最近 ,Ｊａｍｅｓ等用Ｘ射线衍射方法研究酵母ＤＮＡ拓扑异构酶Ⅱ的大片段的晶体结构 ,提供了一个该酶的分子模…     

DNA拓扑异构酶Ⅱ的多态转换模型

DNA拓扑异构酶Ⅱ是一种分子马达,它利用ATP水解产生的化学能,切断一条双链DNA片段(G segment),并让另一条双链DNA片段(T segment)从缺口处通过.对DNA拓扑异构酶Ⅱ的工作循环研究将有助于阐明其工作机理.本文根据已有实验资料,利用主方程方法构建了DNA拓扑异构酶n状态转变的随机跃迁模型,求得系统...     

用人DNA拓扑异构酶Ⅰ单克隆抗体探测此酶的不均一性

 从慢性淋巴性白血病人的周血白细胞中纯化了DNA拓扑异构酶Ⅰ,经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,以蛋白质染色只有一条100kD的肽链,而用此酶的单克隆抗体探测同一纯化的酶则出现100kD,90kD,83kD,80kD和74kD五条肽链,并从部分纯化的酶制剂中检测到一条34kD的小分子具有相当高的酶活性。用此抗体进一步探测了不同类型白血病人周血白细胞的DNA拓扑异构酶,发现明显的差异,不同分子量仍具有此酶的活性,说明不同细胞固有DNA拓扑异构酶Ⅰ的不均一性。     

人脾DNA拓扑异构酶Ⅰ的提纯及其性质的研究

 经三个步骤从人脾提纯了拓扑酶Ⅰ。SDS-PAGE和等电聚焦均显示单一蛋白带。分子量77kD,pI7.3。新生霉素和香豆霉素A_1不抑制酶活性。本实验表明,反应最适K~(+)或Na~(+)浓度为180mmol/L。反应活性不要求Mg~(2+),但5mmol/L存在时,活性增加90％。在pH5.0～9.0均有活性,但在7.5～8.0时活性较大。30℃放置24小时或50℃处理30分钟活性基本丧失。最适反应温度为37℃。对-氯汞苯甲酸强烈抑制酶活性。     

新生霉素抑制拓扑异构酶Ⅱ对多瘤病毒DNA合成的影响

本文报告了Ⅱ型拓扑异构酶抑制剂——新生霉素对多瘤病毒DNA合成的抑制作用,发现新生霉素对细胞和病毒DNA的体外合成具有不同的抑制曲线。新生霉素在复制过程中抑制复制中间物转变成成熟的病毒DNA分子的过程,同时影响病毒DNA分子的负超螺旋密度。本文结果提示Ⅱ型拓扑异构酶是病毒DNA复制末期所必须的酶。     

DNA拓扑异构酶Ⅰ生物学活性的比较研究

测定了3T3细胞、人和大鼠一些组织中DNA拓扑异构酶Ⅰ的活性;估计了核酸内切酶对拓扑酶Ⅰ松弛活性测定的干扰程度;发现增殖组织全细胞抽提液中酶比活高于正常分化组织,而且在异常增殖组织中酶比活的增高更为显著。     

两株高DNA拓扑异构酶Ⅰ抑制活性的药用植物内生真菌筛选

从7种中国南方药用植物中分离了278株内生真菌,分析了其发酵液甲醇提取物对人DNA拓扑异构酶Ⅰ(hTo-poI)松驰活性的抑制能力。对2株具有高hTopoI抑制力的内生真菌(LF4-7L和LF6-1)进行了深入研究。通过发酵物对hTo-poI抑制能力的时间变化曲线,表明2株内生真菌的hTopoI抑制物质在其生长停滞阶段才大量产生和积累。经分子鉴定,LF4-7L可能是阴炭团菌(Hypoxylon stygium),而与LF6-1L最相近的是毛竹基腐病菌(Arthrinium phaeospermum)。     

一种钒配合物LMC 抑制DNA 拓扑异构酶?的抗肿瘤作用

目的：探讨钒配合物LMc对拓扑异构酶Ⅰ、Ⅱ（Topo-Ⅰ、Topo-Ⅱ）的影响及其抗肿瘤活性。方法：采用DNA松弛实验观察LMC对Topo-Ⅰ、活性的影响并探讨其相关分子作用机制;采用MTT法、流式细胞术在细胞水平观察了IMC的抗肿瘤作用。结果：LMC可明显抑制Topo-Ⅰ活性,对Topo-Ⅱ无明显抑制作用,对多种肿瘤细胞株A549、Hela、BEL-7402具有明显抑制生长的作用,且可将细胞阻断在G2／M期,而对正常细胞株L-02生长无明显影响。结论：钒配合物LMC具有抑制Topo-Ⅰ活性而发挥抗肿瘤的作用。     

核多角体病毒感染昆虫细胞的DNA拓扑异构酶性质的研究

核多角体病毒(Nuclear polyhedrosis virus)的核酸是双股环状DNA,在病毒颗粒中呈超螺旋状态。超螺旋DNA复制时,一般皆有超螺旋解旋过程。为了解这一机制,本文报道了从NPV感染的家蚕中肠组织中分离细胞核,经过羟基磷灰石、磷酸纤维素柱层析,ssDNA-纤维素亲和层析,纯化了DNA拓扑异构酶I,SDS-PAGE测定分子量为47kd,最适Mg~(++)浓度约为5mM。AcNPV感染的TN368细胞DNA拓扑异构酶I总活力较正常细胞酶活力高1～3倍,且活力的提高与病毒增殖平行。讨论了昆虫细胞DNA拓扑异构酶I的性质及其与NPV复制的关系。     

大白鼠DNA拓扑异构酶Ⅰ生物学性质的研究

对大白鼠组织作DNA拓扑弄构酶Ⅰ(拓扑酶Ⅰ)活力测定,见酶活力出现在胚胎早期,在胚胎发育过程及出生后不同年龄期,酶活力基本稳定;几种成年大鼠组织的酶活力彼此无显著差异;肝细胞再生及癌变,酶活力亦无显著变化。     

DNA拓扑异构酶Ⅱ与ⅠA的进化分析

DNA拓扑异构酶与断开DNA链和改变其拓扑结构有关。先前的研究认为,拓扑异构酶TypeⅡB是由TypeⅡA通过基因的复制、重组和缺失所造成。然而,本研究结果则显示,TypeⅠA与TypeⅡB的进化关系较近,而TypeⅡA与TypeⅡB的关系较远。因此,TypeⅡB可能是由TypeⅠA演化而来,或者说,TypeⅡB是TypeⅠA在古细菌中的特化形式;TypeⅡB可能是由TypeⅡA通过形成TypeⅠA后演化而成的,而不是由TypeⅡA直接通过基因的复制、重组和缺失所造成。在由TypeⅡA演化成为TypeⅠA,最后演化为TypeⅡB的过程中,DNA拓扑异构酶的催化机制也发生了变化从需要金属离子的协助,演化到了不需要镁离子的存在协助其催化。     

动物组织及细胞DNA拓扑异构酶Ⅱ提取及解结活性的比较研究

 本文用改进的方法从一些动物组织中抽提了DNA拓扑异构酶Ⅱ,并用电镜、电泳方法对该酶解结活性进行了鉴定。酶活力测定结果表明该酶在不同组织中分布不尽相同,增殖较旺盛的组织具有相对较高的酶活性。pH值、温度、一些激动剂、抑制剂及组织的状态均对酶活力有影响。     

基于DNA拓扑异构酶II基因部分序列的侧耳属系统发育分析

对侧耳属（Pleurotus）14个种的14个菌株,亚侧耳属（Hohenbuehelia）1个种和离褶伞属（Lyophyllum）1个种的DNA拓扑异构酶II（EC 5.99.1.3）部分序列进行扩增分析。以灰盖鬼伞（Coprinus cinereus）、新型隐球酵母（Cryptococcus neoformans）和玉米黑粉菌（Puccinia polysora）等担子菌为外群,采用最大距离法、最大简约法和最大似然法构建侧耳属的系统发育树。结果表明：作为外群的三个物种独立于所有供试材料;侧耳属菌株作为一大类与供试的离褶伞属和亚侧耳属分开。侧耳属14个种又可细分成六支：可能为侧耳属起源最早的P. flabellatus、P. salmoneostramineus和P. djamor组成一组;P. tuberregium和P. pulmonarius均自成一组;P. abalonus和P. cystidiosus均产生束梗孢,聚为同组;P. eryngii var. eryngii、P. eryngii var. ferulae和P. nebrodensis为一组;另一组由P. ostreatus、P. columbinus、P. cornucopiae和P. citrinopileatus组成。按照侧耳属物种菌丝类型的不同,构建的系统发育树将该属14个种进行系群划分,单、二系菌丝分属于各个不同的分支中,说明单、二系菌丝均为多系起源,与用28S rDNA序列进行系统分析的结果一致。