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真核生物ORC复合体蛋白结构研究获进展

上一篇 / 下一篇  2011-04-25 16:19:35

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  近日来自中科院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室研究人员在对真核生物ORC复合体蛋白的结构研究中取得突破性进展,研究结果表明人类Orc6在结构上与转录因子TFIB具有同源性,并证实Orc6对ORC复合体结合到复制起始位点起着至关重要的作用。相关研究成果在线发布在4月18日的《美国科学院院刊》(PNAS)上。

  领导这一研究的是中科院生物物理所的刘迎芳研究员,其早年毕业于北京大学,后曾在美国国立犹太医学研究中心免疫学系、冷泉港实验室以及杜克大学医学中心从事博士后及研究助理工作。2005年回国在中科院生物物理所任“百人计划”研究员,主要从事于衰老与凋亡相关蛋白的结构生物学研究工作。2009年获得年度NSFC杰出青年基金资助。

  起始点识别复合物(Origin Recognition Complex ,ORC)是人们最早在酵母菌中发现的蛋白质复合体。ORC是启动DNA复制的关键因子,是真核细胞DNA复制的起始蛋白。随着研究的深入,越来越多的组织、细胞中发现了ORC,并证实其在细胞周期和细胞增殖中具有重要的作用。ORC包含六个不同的亚单位,即ORC1、ORC2、ORC3、ORC4、 ORC5、ORC6,它们最初是在酵母菌中发现,以ATP依赖形式结合在DNA复制起始点上,该起始点由含11对保守序列的碱基和有关的其他元件组成。后来其同源复合体被发现存在于所有的真核生物钟。人类ORC也由6个亚单位(ORC1~6)组成。其中最小的亚单位为ORC6。过去的研究表明ORC6不仅参与复制,还参与细胞过程,但其功能机制却一直不清楚。

  在这篇文章中,研究人员解析了人类Orc6中间域的结构,发现这一区域肽链折叠与转录因子TFIIB对应螺旋域非常相似。进而研究人员构建出了Orc6与DNA的结合模型,基于这一模型他们鉴别出了核酸结合的关键氨基酸序列。对这些氨基酸的研究发现在人细胞中Orc6对ORC复合体结合到复制起始位点至关重要,当这些位点发生突变后ORC不能有效识别DNA复制的起始位点,从而导致DNA复制水平显著下降。研究结果表明Orc6有可能是以与TFIIB在启动子上定位转录前起始复合物相似的方式参与了ORC与DNA复制起始位点的结合过程。


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