真核生物复制起始区域识别复合体ORC结构与功能研究

复制起始区域识别复合体（ORC）是普遍存在于真核生物中、参与DNA复制的重要蛋白复合体。DNA复制之初，ORC负责识别并首先结合到DNA复制起始区域(Origin)，进而作为装配平台招募其它一些蛋白，如Cdc6、Cdt1、MCM等组成复制前复合体,并最终启动DNA的复制。ORC功能的缺失造成真核生物DNA复制起始障碍。ORC复合体共含有六个亚基，除Orc6之外，Orc1-5五个亚基可能都含有一个AAA+结构域，但直到今天，对这一复合体如何组装、如何识别起始区域DNA以及如何启动DNA复制的机制仍然未知。开展对ORC复合体的结构与功能研究，对揭示复制起始识别甚至复制起始调控这一基本生命活动的分子机制具有重要意义。我们在前期工作中解析并研究了人源Orc6及Orc2亚基的片段结构。为了深入揭示这一复合体的作用机制，我们计划解析真核生物的ORC复合体或其亚基的三维结构，以期揭示其功能机制。

ORC复合物可以识别基因组DNA复制起始位点，并基于此进一步招募DNA复制起始相关蛋白，组装DNA复制起始复合物，是DNA复制平台的“奠基石”。ORC复合物含有6个亚基，结构复杂，同时受到很多调控因子的调节作用。因此，到目前为止，ORC复合物的组装，工作和调控机制了解都十分有限。我们希望通过X射线晶体学的手段获得ORC复合物的三维结构信息，从分子水平上解释ORC复合物的作用机理。在自然基金委的大力资助下，经长期探索，我们通过基因重组过量表达了人源ORC复合物，分离纯化得到了多种亚复合物，并对这些复合物进行了结晶尝试，解析了人源ORC2亚基的部分结构和ORC6亚基的TFIIB-like结构域，探究了ORC6亚基的DNA结合机制。我们也对ORC相关蛋白进行了相应研究，成功解析了ORC下游相关蛋白A的结构，相关功能实验还在进一步完善。项目执行期间共发表7篇论文。