火球菌RecJ蛋白的表达纯化及结晶

RecJ蛋白是一类在细菌和古菌中高度保守的蛋白,在细胞内参与同源重组、甲基指导的碱基错配修复和碱基切除修复等过程。RecJ蛋白除了可以从单链DNA的5端降解DNA外,还可以从单链RNA的3端降解RNA。为能够从结构上阐明古菌火球菌(Pyrococcus furiosus)RecJ蛋白在细胞内的功能和其对不同底物(RNA/DNA)的降解活性的影响,本实验采用蛋白质晶体学的方法,通过蛋白质的表达纯化,晶体筛选得到了火球菌RecJ蛋白的晶体,并通过结晶条件的初步优化得到了有衍射的晶体。

古菌RecJ蛋白的研究进展

RecJ蛋白属于aspartate-histidine-histidine(DHH)磷酸酯酶超家族,存在于细菌、真核生物和古菌中。细菌RecJ蛋白是一种5′→3′ssDNA外切酶,参与错配修复、同源重组、碱基切除修复等生物学过程。真核生物cell division cycle 45(Cdc45)蛋白是细菌RecJ核酸酶的同源物,但不具有核酸酶活性。Cdc45蛋白能够与minichromosomemaintenance(MCM)和Go-Ichi-Ni-San(GINS)形成Cdc45-MCM-GINS(CMG)复合物,是真核生物DNA复制的重要组分。在古菌中,几乎所有基因组已测序的古菌均编码一种或多种RecJ蛋白同源物。与细菌RecJ核酸酶不同,古菌RecJ蛋白具有多样化的核酸酶活性,并且能够与MCM和GINS形成类似于真核生物CMG的复合物。因此,古菌RecJ蛋白是参与古菌DNA复制、修复和重组的重要成分。基于目前古菌RecJ蛋白的研究报道,本文综述了古菌RecJ蛋白的活性、结构与功能方面的研究进展,聚焦于不同古菌RecJ蛋白以及它们与细菌RecJ核酸酶和真核生物RecJ同源物的异同点,并对古菌RecJ蛋白未来的研究方向进行了展望。