在对变铅青链霉菌中DNA降解的分子遗传学研究基础上,发现了一种新的DNA修饰系统。本项目旨在通过化学分析的方法,确定修饰分子的结构和修饰的核苷酸位点。通过同位素示踪,建立DNA降解相关基因与DNA修饰,DNA修饰与DNA降解之间的关系。通过DNA降解相关基因的功能研究,探索DNA修饰的生物学途径,为阐明DNA修饰的分子机制建立基础。
在对变铅青链霉菌中DNA降解的分子遗传学研究基础上,发现了一种新的DNA修饰系统。从变铅青链霉菌中提取的DNA在电泳过程中发生DNA降解 ( Dnd,DNA degradation ),Dnd基因定位在一个8 kb的片段上,在这个基因簇上含有五个ORF( open reading frame ),分别命名为dndA、dndB、dndC、dndD和dndE。通过对DNA降解片段的序列分析,分析了修饰位点的核苷酸序列特征。克隆了dndA、dndB、dndC、dndD和dndE基因,其中dndA和dndC基因在大肠杆菌实现了高效表达,并表征了两个蛋白的性质。DndA具有半胱氨酸酶活性,催化半胱氨酸产生丙氨酸,底物特异性分析显示它类似于大肠杆菌IscS蛋白。纯化的DndC蛋白光谱分析显示,DndC含有 4Fe-4S辅因子,具有ATP焦磷酸酶活性。DndA能催化 DndC铁硫簇的装配并激活其ATP焦磷酸酶活性。研究了DndA和DndC在DNA修饰的生物学途径中的功能。