在体内,DNA复制不是由单一DNA聚合酶完成的,而是由DNA复制体(Replisome)中的很多蛋白一起协同完成,只有采用DNA复制体才可以更准确、更真实地揭示出环境毒物形成的DNA损伤对DNA复制的影响,为理解环境毒物影响生命健康以及预防与之相关的疾病提供重要依据。迄今为止,国际上只有E.coli、T4和T7的DNA复制体可以在体外被构建出来,并能进行完整的先导链和后滞链DNA合成。哈佛大学Richardson院士率先构建了T7 DNA复制体,包含DNA聚合酶和延伸因子(gp5/trx),解旋酶-RNA引物合成酶(gp4)和ssDNA结合蛋白(gp2.5)。在T7 DNA复制体中,蛋白相互作用如何控制复杂的DNA复制过程以及复制体中蛋白的新功能长期以来一直困扰着科学界的发展,成为阻碍人类进一步认识DNA复制机理的瓶颈。我们探索了T7 DNA复制体中蛋白相互作用在DNA复制中的功能,发现聚合酶前方区域可以和解旋酶C-端尾巴相互作用,这一相互作用控制DNA复制的起始,称为起始相互作用。在此基础上,又发现了保持复制体稳定的强相互作用和控制DNA聚合酶交换的保留相互作用,最终给出了一个通过一系列蛋白相互作用精确控制DNA复制的分子机理。T7体系中的蛋白相互作用代替了E.coli或T4DNA复制体系中的辅助蛋白的功能,揭示了T7体系中蛋白相互作用分别控制相应的复制步骤、一个经济独特的DNA复制机理。为今后药物靶点设计、选择性的阻断癌细胞中DNA合成提供了重要指导和借鉴意义。