骨架磷硫修饰对DNA三维结构与动力学影响核磁共振波谱学研究

DNA磷硫修饰是邓子新院士等人07年在细菌中发现的DNA骨架上第一种生理修饰！它的发现产生了分子生物学领域新的"信息"流，并打开一个新的学科领域。研究发现，DNA磷硫修饰在低等生物中具有广泛性,显示其具有生理活性;DNA磷硫修饰具有序列特异性和立体选择性. 前者是指在变铅青链霉菌中DNA磷硫酰化修饰一般发生在区域5'-c-cGGCCgccg-3'中高度保守的具有回型对称特征的核心区GGCC的两个GG之间, 在大肠杆菌B7A及沙门氏菌中DNA磷硫酰化修饰一般发生在5'-d(GA)-3'之间;后者是指骨架硫修饰后的DNA磷硫立体构型为Rp型，而非Sp型。生物分子结构与动力学能将生物大分子的微观运动与生物功能联系起来，揭示产生这种功能的机制。为了后期研究DNA硫修饰机制，DNA磷硫修饰生物学、及可能的病理学和药学意义，本项目拟利用核磁共振波谱学探讨骨架磷硫修饰对DNA三维结构与动力学影响。

DNA磷硫修饰是一种特殊的复制后修饰。在该修饰中，S原子镶嵌进P-O键中，将P-O键换为P-S键，并且以Rp型立体构型形成硫修饰的DNA。本项目是为了开展磷硫修饰的DNA在结构上的合理性，为此我们开展了如下的工作：1）利用HPLC分离富集得到了足够量的Rp型与Sp-型的生理性DNA，并且利用蛇毒磷酸二酯酶进行了确认；2）利用DSC技术确定了没有修饰的DNA、磷硫修饰Rp-dsDNA、磷硫修饰Sp-dsDNA的Tm值，表明Rp磷硫修饰的DNA稳定性降低，Sp-型磷硫修饰DNA稳定性基本不变；3）利用技术确定了三种DNA的溶液三维结构，发现Rp-磷硫修饰的DNA与没有修饰的DNA结构相比，没有发生大的变化，而Sp-磷硫修饰的DNA构象发生较大的变化。研究结果最终表现方式为：中国专利申请2项，SCI及核心期刊论文共发表3篇，另外，一篇论文正在准备之中。