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环境中的很多因素以及生物体内的一些代谢产物都能造成DNA损伤,生物体内也有相应的机制来修复DNA的损伤,以维持基因组的稳定和生理活动的正常进行。超嗜热古菌生活在较高的温度下,其DNA损伤的发生机率相对于生活在常温的生物来说要高得多,然而至今为止,并没有证据显示嗜热古菌的DNA变异率比常温生物高。这说明嗜热菌体内应该相应地存在着高效的DNA损伤修复机制,古菌中参与DNA代谢的主要蛋白和真核生物的相近,但成分相对简单。因此,通过研究古菌中的DNA修复相关的蛋白,可以为真核生物修复途径的研究提供可借鉴的理论模型。同时,对DNA修复相关蛋白的研究也有助于为解开许多人类疾病的发病机理提供理论支持。DEXD框是解旋酶中一个普遍存在的保守区域,该区域中由于含有一个Asp-Glu-Ala(X)-Asp核心而得名,此核心被认为是ATP的结合位点,为解旋酶的解链提供能量。含有DEXD框的解旋酶已被证实参与DNA解链以及前RNA剪切成熟等一系列核酸代谢过程。如大肠杆菌的RecQ和RecG即是含有DEXD保守框的解旋酶。其中RecQ已被证明对维持基因组的稳定起着重要的作用,真核生物中含有RecQ的同源蛋白,而古菌中并没有发现其氨基酸序列同源物。近期有报道显示古菌中的广古菌中存在与RecQ功能上同源的蛋白。RecG普遍认为是参与复制叉重启动的关键蛋白,但无论是在真核生物还是在古菌中,都没有其序列同源蛋白的存在。鉴于古菌RecQ功能同源蛋白的报道,我们推测古菌中也可能具有功能和性质上类似于RecG的蛋白。在本项研究中我们对超嗜热古菌Solfolobus Tokodaii Str.7基因组中两个含有DEXD box的可能的解旋酶ST0147和ST0590的基因进行克隆,对其蛋白进行表达和纯化。通过活性的初步检测,发现这两个蛋白具有依赖于ATP的解旋酶活性。在进一步对其活性的检测中我们发现它们的解链活性能被PCNA亚基所激活。虽然各种PCNA亚基对这两个解旋酶的激活情况不同,但被激活的性质为该酶参与复制提供了线索。随后我们设计了复制叉结构的DNA底物来检测ST0147和ST0590的解链活性。结果显示这两个酶都对复制叉新生链具有较强的解链活性。然而它们对两条新生链的解链性质有所不同。ST0147具有微弱的解链极性,而ST0590不具备解链极性,显示了这两个解旋酶的差异。我们在检测解链活性时,发现双链DNA底物总是不能完全被降解,这使我们检测了这两个酶的退火活性。有意思的是这两个解旋酶都能促使互补的DNA单链退火。然而它们促使互补链退火的效率因DNA形状的不同而存在差异。ST0590倾向于将两个含有新生链的模板链退火产生复制叉形状,ST0147则具有较广泛的退火活性。这种倾向于解开新生链而能促使模板链退火的功能非常类似于大肠杆菌RecG蛋白的性质,于是我们就按照RecG的检测条件设计了DNA底物结构,果然观察到了其中一个解旋酶ST0147具有使复制叉回退成Holliday中间体的能力;另一个解旋酶ST0590的链退回活性并没有观察到。ST0147的这种性质跟已报道的大肠杆菌RecG的体外活性检测性质相同。因此我们推断此蛋白可能是古菌中行使大肠菌RecG蛋白功能的功能类似物。为了进一步证实这一推断,还有待进一步实验的证实。