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嗜热菌ToPif1解旋酶与G四链体的互作活性位点预测及鉴定

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利用AlphaFold2人工智能程序在原子水平预测并验证嗜热菌T hemus oshimai Pif1(ToPif1)解旋酶参与特殊核酸二级结构G四链体(G4)解旋的关键活性位点.采用变温圆二色光谱测试及解旋实验确定ToPif1解旋酶的嗜热特性;利用AlphaFold2程序预测ToPif1与G4 DNA的互作氨基酸位点,并应用分子生物学工具将预测互作位点分别突变为丙氨酸;通过原核表达系统获得ToPif1的单点突变体蛋白,突变体蛋白经ATP水解实验验证后发现其基本活性不受损;通过荧光各向异性实验和荧光共振能量转移偶联快速停留技术对比ToPif1野生型和突变体对不同构型G4 DNA的结合活性及解旋活性差异,确认影响ToPif1结合和解旋G4的关键氨基酸位点.结果表明:ToPif1解旋酶在高温下仍可保持蛋白构象及解旋活力;预测结果显示ToPif1上存在8个与G4互作的潜在位点,且这些位点的单点突变均不会破坏ToPif1的ATP水解活力;在ToPif1结合G4CEB和G4Tel中发挥关键作用的氨基酸位点是R355,而显著影响ToPif1解旋G4活力的位点是R135和R355.研究结果明确了具有嗜热特性的ToPif1发挥结合、解旋G4 DNA活性的关键氨基酸位点,为理解嗜热菌Pif1解旋酶识别与解旋G4 DN A的机理提供了参考.
Prediction and identification of the interacting active sites between thermophilic ToPif 1 helicase and G quadruplex

张玲玲、戴阳雪、奚绪光

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西北农林科技大学生命科学学院,陕西杨凌 712100

解旋酶 活性位点 AlphaFold2结构预测 G四链体 Pif1家族

3207129131870788

2022

陕西师范大学学报(自然科学版)
陕西师范大学

陕西师范大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.563
ISSN：1672-4291
年,卷(期)：2022.50(5)
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