基因蛋白調控核酸複製過程的動力學研究

《基因蛋白調控核酸複製過程的動力學研究》是依託北京師範大學，由祖莉莉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基因蛋白調控核酸複製過程的動力學研究
• 依託單位：北京師範大學
• 項目負責人：祖莉莉
• 項目類別：面上項目

項目摘要

脫氧核糖核酸DNA是生物遺傳的主要物質基礎，生物機體的遺傳信息以密碼的形式編碼在DNA分子上，並通過DNA的複製由親代傳給子代。基因蛋白具有檢查DNA損傷點、調控DNA複製等生物功能。臨床醫學研究表明，基因蛋白p53能夠通過阻止癌細胞DNA的複製抑制腫瘤細胞的生長。研究p53等基因蛋白對DNA複製過程的調控作用以及調控反應的動力學過程，對於探討基因治療的基礎理論有著重要的科學意義。本項目運用螢光共振能量轉移技術，研究基因蛋白p53與不同序列組成的DNA的相互作用過程，從時間分辨螢光光譜獲得兩者相互作用的熱力學和動力學參數，檢測作用過程中DNA結構的變化，結合分子動力學模擬的計算結果，探討p53基因調控DNA複製的動力學機理。研究結果將為基因治療研究提供理論依據。

結題摘要

基因蛋白p53具有檢查修復DNA損傷點、監視基因組的完整性等生物功能，能夠通過調控DNA複製的方式抑制腫瘤、癌症等疾病的發生。研究p53蛋白與DNA相互作用的機理對於探討基因治療的基礎理論具有重要的科學意義。本課題運用瞬態螢光光譜、螢光偏振、螢光共振能量轉移、時間飛行質譜以及分子動力學模擬等理論和實驗方法，研究並闡述了p53蛋白調控DNA複製的機理：p53蛋白通過鹼性胺基酸殘基以氫鍵、范德華力、靜電作用力等弱相互作用力與DNA雙螺旋的大溝和小溝結合，改變DNA的構型，從而影響DNA鏈的複製；p53蛋白與DNA複合物的二級和三級結構對兩者的相互作用有重要影響，當肽鏈中存在穩定的螺旋結構時鹼性胺基酸殘基的支鏈易於形成分子間的相互作用。研究成果為p53等基因蛋白作為抗癌藥物的研究和套用提供了理論和實驗依據。