耐辐射球菌DNA损伤修复蛋白质RecQ的HRDC结构域结构和功能研究

RecQ是一种从原核生物到哺乳动物都保守的DNA解旋酶，对维持基因组的稳定具有重要的作用。RecQ具有多重的体内功能，参与了DNA复制，重组和修复等复杂的代谢网络。它的功能在大多数生物体内是不可或缺的，譬如人类基因组中RecQ功能的缺失将导致基因组不稳定、早衰和高癌变率等疾病。大多数RecQ蛋白质只包含一个HRDC结构域，而奈瑟球菌属和耐辐射球菌的RecQ则包含3个串联的HRDC结构域。生化实验结果表明，耐辐射球菌RecQ的3个HRDC结构域结合结构特异性DNA并调控RecQ与DNA之间的结合。3个HRDC结构域的存在为识别不同种类和数量的DNA底物提供了必要的结构基础。本项目拟利用蛋白质晶体学和生物化学的方法来测定来源于耐辐射球菌RecQ的3个HRDC结构域及DNA复合体的晶体结构，以期阐明该功能结构域在DNA结合和调控中的作用机理，为阐明RecFOR通路的起始机理奠定结构基础。

RecQ是一种保守的解旋酶，对维持各种生物体的基因组的稳定性具有重要的作用。RecQ在体内参与了DNA复制，重组和修复等复杂的代谢网络。大多数RecQ蛋白质只包含一个HRDC结构域，而辐射球菌RecQ包含3个串联的HRDC结构域。这3个HRDC结构域可以识别DNA并调控RecQ与DNA之间的结合。本项目对来源于耐辐射球菌RecQ的多个截短体进行了结构生物学和生物化学的研究，共获得3个蛋白质结构和一些生化实验结果。通过这些晶体结构和生化实验，我们阐明了HRDC结构域在RecQ与DNA结合和调控中的作用。在研究具体课题的同时，我们发展了用于蛋白质溶液结构研究的小角散射方法。这些新方法也为其它蛋白质的结构与功能关系研究提供了必要的工具。