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在正常细胞中存在着一定数量的DNA-蛋白质交联(DNA-protein cross-links,DPCs),这是DNA与核蛋白的正常互作或代谢的结果,对维持细胞的正常活动具有重要作用。然而当受到诸如电离辐射、甲醛、重金属离子等外界环境因素影响时,则可诱导细胞产生过量的DPCs,过量的DPCs可阻挡解旋酶对正常DNA双链的解旋,从而阻止DNA的复制及随后的细胞分裂。Wss1金属蛋白酶作为目前发现的少有的一种DPCs修复酶,能够切开DPCs上的蛋白元件,确保生物体即便是在出现交联的情况下也可以正确地拷贝自身的遗传信息。同时,相比其他金属蛋白酶来说,Wss1对DNA具有依赖性,即只在含有DNA的情况下才能够发挥DPCs修复酶的活性。截止目前为止,关于Wss1金属蛋白酶的报道很少,对于它的作用机制尚不清楚。本研究构建了范式酵母(Vanderwaltozyma polyspora)Wss1金属蛋白酶VpWss1基因的原核表达载体,通过原核表达、纯化得到了VpWss1金属蛋白酶,并对该蛋白的均一性、聚集状态、以及依赖于DNA的自切活性进行了分析,为进一步研究VpWss1金属蛋白酶的结构及功能提供了依据,也将为深入研究其作用机理提供参考。主要获得了以下结果:1.本研究人工合成密码子经过优化的Vp Wss1基因,构建pET-15b(BE-)SUMO-VpWss1表达质粒,转化入E.coli 2566感受态细胞中,0.3mM IPTG,18℃,诱导表达16h,目标融合蛋白可溶,其分子量约为50kD。2.参考酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)Wss1的基因序列,通过比对,设计合适的引物,利用重叠延伸PCR的方法使得96位谷氨酸突变为谷氨酰胺,最终得到了VpWss1的突变体VpWss1E96Q。3.利用HisTrapTM FF层析柱,通过AKTA快速蛋白液相纯化系统粗提获取融合蛋白,再通过SP FF柱对融合蛋白进一步分离、纯化,最终可获取纯度>90%的VpWss1和VpWss1E96Q金属蛋白酶。4.通过动态激光散射(Dynamic light scattering,DLS)和凝胶过滤层析对液体状态下野生型和突变型蛋白的均一性进行了分析比较。结果显示,野生型VpWss1的均一性较差,呈现多种状态,突变体蛋白的均一性明显较野生型的提升了许多,其主要单一状态的含量达到93%。这一突变体可作为后续蛋白结晶与结构解析的重要材料。5.通过分析不同DNA对该蛋白自切活性的影响发现WCE(Whole cell extract),ssDNA和dsDNA均可以诱导Wss1金属蛋白酶产生自切现象。其中,44nt-ssDNA和36bp-dsDNA诱导的自切活性最强,而51nt-ssDNA和45bp-ds DNA诱导的自切活性次之,其余几种都有较弱的自切活性。但是从自切活性检测的结果来看,突变体Wss1E96Q受DNA长度的影响较小,虽然都表现出一定的自切活性,但是相比野生型而言,自切活性显著减弱。本研究成功表达并纯化了金属蛋白酶VpWss1及其突变体VpWss1E96Q,明晰了两者的均一性和自切活性,为Wss1的晶体制备及结构解析奠定了基础。