深圳子科生物報道：生物體包括我們人類每天都會受到的紫外線輻射、自由基和其他化學物質的誘變造成體內遺傳物質DNA的損傷，即使沒有受到外界環(huán)境的影響，細胞自身進行分裂時DNA的復制也會產(chǎn)生錯誤。而即便如此，為什么絕大部分生物體仍然可以維持其基因組的穩(wěn)定性而正常生存呢？研究發(fā)現(xiàn)，機體內擁有一套保衛(wèi)系統(tǒng)能夠時刻監(jiān)視并修復著DNA。2015年的諾貝爾化學獎正是頒給了在分子層面上研究這種DNA修復機制的三位科學家。

2019年10月14日，福州大學，生物藥光動力治療技術國家地方聯(lián)合工程研究中心林忠輝教授研究團隊發(fā)表了題為“Structural Basis of Sequence-specific Holliday Junction Cleavage by MOC1”的文章，在DNA損傷修復分子機制的研究上取得重要進展，這一論文發(fā)表在《Nature Chemical Biology》上。   

Holliday junction（HJ）是英國分子生物學家Robin Holliday于1964年首次發(fā)現(xiàn)，是在DNA同源重組損傷修復過程中形成的一種十字叉狀的DNA連接體，在噬菌體、細菌、真菌、植物乃至動物細胞中均存在。在DNA損傷修復完成后，HJ必須在HJ解離酶的作用下解離，從而促使兩條同源DNA雙鏈分開重新成為線性DNA1。MOC1（monokaryotic chloroplast 1）是一個葉綠體特異的HJ解離酶2。

林忠輝教授研究團隊結合了結構生物學、計算生物學和大量的生化數(shù)據(jù)不僅在原子水平上揭示了HJ解離酶——MOC1的催化機制，而且對RuvC家族懸而未決的底物特異性識別機制也提供了重要的啟示【圖1】。更為重要的是，該研究針對關于核酸酶如何將DNA序列上的微小差異轉化成為其催化活性上的巨大不同這一科學問題，創(chuàng)新性地提出了一種雙金屬離子輔助的DNA序列特異選擇性機制。

林忠輝教授、黃明東教授和李金宇教授為該論文共同通訊作者，博士生林華建、科研助理張丹萍和左柯為共同第一作者，其中林華建由林忠輝教授和黃明東教授共同指導。李金宇教授課題組完成了分子動力學模擬工作。袁彩副教授參與了晶體結構的修正工作。本研究得到了國家級青年人才計劃、國家自然科學基金、福建省高層次人才引進計劃和福建省高校領軍人才專項經(jīng)費資助。上海同步輻射光源（SSRF）BL17U1/BL18U1/BL19U1為本研究提供了重要的技術支持。

林忠輝于2017年獲得國家級青年人才項目支持回到福州大學化學學院擔任課題組長，課題組綜合化學生物學、X-ray晶體學、生物化學以及分子生物學等研究手段，目前主要從事細胞周期調控和DNA損傷修復的分子機制以及靶向藥物研發(fā)，以第一作者或通訊作者在Nature3, Nature Chemical Biology4, Cell Chemical Biology5和Structure6等雜志上發(fā)表多篇研究論文。目前，課題組正在招聘博士后和科研助理，歡迎對蛋白質結構和藥物研發(fā)有興趣的朋友加盟。

原文標題：

Structural Basis of Sequence-specific Holliday Junction Cleavage by MOC1