【摘 要】
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核酸结合蛋白(Nucleic Acid Binding Protein,NABPs)是可以与核酸相互作用的一类蛋白质,分为DNA结合蛋白和RNA结合蛋白。核酸结合蛋白已被广泛应用于药物递送、多酶催化、DNA聚合酶改造等多方面。大肠杆菌素(Colicin)是由某些大肠杆菌分泌的细菌毒素,对不产生大肠杆菌素的同种菌有杀伤作用。以维生素受体Btu B为跨膜受体的大肠杆菌素被称为Colicin E蛋白(简
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核酸结合蛋白(Nucleic Acid Binding Protein,NABPs)是可以与核酸相互作用的一类蛋白质,分为DNA结合蛋白和RNA结合蛋白。核酸结合蛋白已被广泛应用于药物递送、多酶催化、DNA聚合酶改造等多方面。大肠杆菌素(Colicin)是由某些大肠杆菌分泌的细菌毒素,对不产生大肠杆菌素的同种菌有杀伤作用。以维生素受体Btu B为跨膜受体的大肠杆菌素被称为Colicin E蛋白(简称CE),包括CE1~CE9,只有CE2,CE7,CE8和CE9是非特异性的DNase型大肠杆菌素,其C端结构含有三条反向平行的β折叠,与DNA结合蛋白Sso7d的DNA结合域有相似之处,这些性质为我们将大肠杆菌素改造为新型核酸结合蛋白提供了可能。本研究分别对CE2、CE7、CE8和CE9进行基因工程改造,截取其C端132个氨基酸的DNA结合结构域,通过点突变(H100N、H125N、H129E)使其丧失DNase活性,保留其DNA结合活性,并分别命名为dCE2、dCE7、dCE8和dCE9,进而研究他们与核酸的结合能力。主要研究结果如下:1.dCE2、dCE7、dCE8和dCE9均具有与质粒DNA、线性ds DNA(Double-Stranded DNA)、线性ss DNA(Single-Stranded DNA)和RNA结合的能力。2.与质粒DNA结合能力的强弱顺序为dCE9>dCE8>dCE7>dCE2;与线性ds DNA结合能力的强弱顺序为dCE8>dCE9>dCE2>dCE7。3.与线性ss DNA结合能力的强弱顺序为dCE9>dCE7>dCE2>dCE8。4.与RNA结合能力的强弱顺序为dCE9>dCE2>dCE8>dCE7。5.融合dCE7蛋白的Pfu和KOD DNA聚合酶的进行性显著提升。综上,本研究发现了dCE蛋白质可与核酸结合,并且能够提升DNA聚合酶的进行性。这为开发一系列具有知识产权的核酸工具酶(如Pfu DNA聚合酶)提供了新的选择,目前,本实验室正在利用dCE蛋白质开发一系列具有知识产权保护的核酸工具酶。
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