農(nóng)學院生物物理學科博士生趙燁在Nature發(fā)表論文
時間：2021-04-13 10:57:03學院：農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學院學校：浙江大學
6月24日，農(nóng)學院原子核農(nóng)業(yè)科學研究所生物物理學科與美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）聯(lián)合培養(yǎng)的博士生趙燁作為共同第一作者的研究成果“Structure and mechanism of human DNA polymerase η” 在《自然》（Nature）發(fā)表（DOI:10.1038/nature09196）。
眾所周知，紫外線會導致人類DNA的損傷，造成DNA復(fù)制的終止。其中一種被稱作CPD的產(chǎn)物更是難以被絕大多數(shù)的修復(fù)系統(tǒng)所修復(fù)。對此，人類的一種DNA聚合酶，稱作DNA聚合酶η，可以高效而準確的進行跨損傷修復(fù)。該聚合酶的缺陷會引起一種被稱做XPV的皮膚病，病人對于紫外極度的敏感，較常人有著極高的皮膚癌概率。該論文使用結(jié)構(gòu)生物學的研究手段，系統(tǒng)的研究了人類聚合酶η是如何有效而精確的行使跨損傷（CPD）修復(fù)。一個較其他聚合酶更大的活性中心，作為DNA的夾板（splint）以及與DNA非常緊密的互做，這些特點充分的解釋了該聚合酶的作用機制。同時，由于該聚合酶不僅與抗體的超突變（Somatic hypermutation）有關(guān)，還是抗癌藥物Cisplatin的拮抗劑，因此對于今后的工作有著非常重要的意義。
該研究課題是我院原子核農(nóng)業(yè)科學研究所與美國國立衛(wèi)生研究院（NIH），日本大阪大學的合作項目，同時也得到了國家留學基金委公派留學項目的資助。趙燁的導師是華躍進教授。
?（農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學院）
附：
Abstract： The variant form of the human syndrome xeroderma pigmentosum (XPV) is caused by a deficiency in DNA polymerase g (Polg), a DNA polymerase that enables replication through ultraviolet-induced pyrimidine dimers. Here we report high-resolution crystal structures of human Polg at four consecutive steps during DNA synthesis through cis-syn cyclobutane thymine dimers. Polg acts like a ‘molecular splint’ to stabilize damaged DNA in a normal B-form conformation. An enlarged active site accommodates the thymine dimer with excellent stereochemistry for two-metal ion catalysis. Two residues conserved among Polg orthologues form specific hydrogen bonds with the lesion and the incoming nucleotide to assist translesion synthesis. On the basis of the structures, eight Polg missense mutations causing XPV can be rationalized as undermining the molecular splint or perturbing the active-site alignment. The structures also provide an insight into the role of Polg in replicating through D loop and DNA fragile sites.
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