生物化学师使用光线开启和关闭DNA功能

生物化学师使用蛋白质工程将光刻组转移到DNA。

DNA（脱氧核糖核酸）是地球上的生命的基础。DNA的功能是存储所有遗传信息，该信息需要开发，功能和繁殖。它基本上是每个细胞中发现的生物学说明书。

Münster大学的生物化学家现在已经开发出一种控制DNA的生物学功能的策略，借助光。这使得研究人员能够更好地理解和控制细胞中发生的不同过程 - 例如表观遗传学，关键化学变化和DNA调节杆。

结果已在Angewandte Chemie杂志上发表。

背景和方法

细胞的功能依赖于特殊分子，酶。酶是蛋白质，其在细胞中进行化学反应。它们有助于综合代谢产物，制作DNA分子的副本，转换细胞的活动的能量，改变表现出的DNA并分解某些分子。

由艾德斯特大学生物化学研究所的Andrea Rentmeister教授领导的研究人员使用了所谓的酶级联反应，以便更好地理解和跟踪这些功能。该涉及不同酶的连续反应步骤的序列使得可以通过用光至DNA的照射来转移所谓的光刻组 - 化学基团。以前，研究表明，只有小残留物（诸如甲基的小修饰）可以非常有选择地转移到DNA，RNA（核糖核酸）或蛋白质中。

“由于我们的工作，现在可以转移更大的残留物或修改，例如刚才提到的复印组，”NilsKlöcker是该研究的领导作者之一和生物化学研究所的博士学位。与结构生物学家Danielkümmel一起与生物化学研究所工作一起工作，也可以解释分子水平的改变活动的基础。

使用所谓的蛋白质工程 - 2018年授予诺贝尔奖的方法 - Münster研究人员在级联中设计了一种酶，使得通过光线可以切换DNA功能。借助蛋白质设计，可以扩展酶的底物光谱 - 在这种情况下，甲硫氨酸腺苷转移酶（垫）。在他们的工作中，研究人员检查了两个垫子。进行的修改提供了用于在具有扩展基板光谱的其他垫的起始点。

“将这些垫与其他酶组合具有可能对未来蜂窝应用的潜力。这是实施原位生成的非天然物质，用于表观遗传研究中的其他酶的原位产生的非天然物质，“Andrea租金说。

参考：“通过级联反应中的复印群体和可逆DNA改性的AREMATION DNA改性的酶促产生的SAM合成酶”由Freideriki Michairidou，NilsKlöcker，Nicolas V.Concelissen，Rohit K. Singh，Aileen Peters，Anna Ovcharenko教授，Anna Ovcharenko教授。 DanielKümmel博士和Andrea博士露天博士，2020年10月5日，Angewandte Chemie.doi：
10.1002 / ANIE.202012623

资金：该研究获得了德国研究基金会（DFG），欧洲研究理事会（ERC）和“IrtgMünster-多伦多”网络的财政支持。