DNA错配修复基因mutS的高效表达及表达产物活性鉴定

将DNA错配修复基因mutS(2.56kb)克隆于分泌型原核表达载体pET32a( )上,以N端融合6个组氨酸的形式在E.col AD494(DE3)中进行了IPTG诱导表达。SDS－PAGE分析证实有一与预期分子量相应的诱导表达条带,其表达量占全菌蛋白质的35％左右,且表达蛋白以可溶形式存在。利用固定化金属离子（Ni^2 )配体亲和层析柱纯化目的蛋白,其纯度为90％以上。与含有错配碱基DNA双链的结合反应证明该蛋白具有特异性识别,结合含有错配碱基DNA双链的生物活性。     

端粒与端粒酶的研究——解读2009年诺贝尔生理学或医学奖

三位美国科学家(Elizabeth H. Blackburn, Carol W. Greider 和Jack W. Szostak)因发现“端粒和端粒酶是如何保护染色体的”获得了2009年的诺贝尔生理学或医学奖．端粒是染色体末端的特殊结构,对染色体有保护作用,而端粒酶能合成端粒,使得端粒的长度和结构得以稳定．研究发现,端粒长度和端粒酶活性与细胞的寿命以及很多疾病发生直接相关．随着研究的不断深入,实现合理控制端粒的长度和端粒酶活性成为可能,这将有助于攻克医学领域“癌症、特定遗传病和衰老”三个重要领域的难题,有望研究开发出潜在的新疗法．     

DNA错配修复系统研究进展

DNA错配修复(mismatch repair, MMR)系统广泛存在于生物体中.从原核生物大肠杆菌到真核生物及人类,MMR系统有不同的组成成分和修复机制.人体内MMR基因缺陷会造成基因组的不稳定并诱发遗传性非息肉型直肠癌以及其他自发性肿瘤.大肠杆菌MMR系统中的MutS蛋白可特异识别错配或未配对碱基,目前已经发展了多种基于MutS蛋白的基因突变/多态性检测技术.     

融合标签技术及其应用

融合标签最初是作为一种有效的工具用于纯化重组蛋白质,近几年的研究表明,融合标签的作用并不局限于此。本文综述了融合标签技术的发展及在生命科学研究中的各种应用,包括重组蛋白质的纯化;目的蛋白质的检测、定向固定;体内生物事件的可视化;提高重组蛋白质的产量;增强重组蛋白质的可溶性及稳定性。     

SSB蛋白与ssDNA相互作用的动力学和可视化研究

研究大肠杆菌单链结合蛋白(single-stranded DNA-binding protein,SSB)与单链DNA(single-stranded DNA,ssDNA)的相互作用对于了解其在DNA复制、重组和修复中的作用是非常重要的。通过表面等离子共振技术(surface plasmon resonance,SPR)得到了在有、无镁离子的情况下,SSB与ssDNA两者的平衡解离常数(equilibrium dissociation constant,KD)分别为9.67×10-7M和4.79×10-7M,阐明了镁离子对于两者作用形式的影响。利用原子力显微镜技术分别观察SSB蛋白、ssDNA和SSB-ssDNA复合物的成像,为下一步研究SSB在DNA代谢中作用模式的单分子可视化奠定了基础。     

利用串联亲和纯化的方法筛选耻垢分枝杆菌中MutM的相互作用蛋白

Mut M(formamidopyrimidine-DNA glycosylase,Fpg)是原核生物碱基切除修复系统(BER)中同时具有DNA糖苷酶和脱嘌呤/脱嘧啶AP裂解酶活性的一种双功能酶,不但可以识别DNA损伤,而且能切除损伤的碱基,从而参与到许多种损伤的修复过程.除了高致突变率的8-羟基鸟嘌呤(8-oxoguanine,8-oxo G)外,Mut M在其他损伤修复中具体作用机制还不清楚.本研究主要以耻垢分枝杆菌(M.smegmatis)为研究对象,利用串联亲和纯化技术和质谱相结合的方法对可能与Mut M相互作用的蛋白因子进行发现和鉴定,并于体外用Far-western和GST pull-down方法对鉴定出的蛋白DEAD-box rna helicase、Rps C、Uvr A与Mut M的相互作用进行了验证.实验结果表明,利用串联亲和纯化方法来发现Mut M相互作用的蛋白是切实可行的.本研究为进一步深入研究Mut M在其参与的损伤修复中的具体机制提供了切入点.     

重组 E.coli 解旋酶Ⅱ（UvrD）的DNA结合及解螺旋功能分析

E.coli 解旋酶Ⅱ（UvrD）是一种在甲基定向错配修复（methyl-directed mismatch repair, MMR）和核苷酸切除修复（nucleotide excision repair,NER）中起重要作用的3′→5′解旋酶.本研究对大肠杆菌的UvrD进行了重组表达和纯化,并检测其ATP酶比活性（87　U/mg）. 利用表面等离子共振（surface plasmon resonance, SPR）方法实时检测了UvrD与同源双链DNA分子（homoduplex DNA）和异源双链DNA分子（heteroduplex DNA）结合的动态过程以及镁离子对此过程的影响.结果显示,UvrD与DNA的平衡解离常数在10 ^－7mol/L 水平. DNA分子中错配碱基的存在,在一定程度上影响了二者的结合,而镁离子不是两者结合的必要因素.本研究还利用原子力显微镜（atomic force microscopy,AFM）方法在单分子水平上观察到UvrD将双链DNA解链形成单链DNA的中间体.此研究得到的UvrD与DNA结合的动力学信息数据以及解螺旋中间体的单分子可视化,为进一步深入研究UvrD在修复过程中的作用机制奠定了基础.