6月24日，农学院原子核农业科学研究所生物物理学科与美国国立卫生研究院（NIH）联合培养的博士生赵烨作为共同第一作者的研究成果“Structure and mechanism of human DNA polymerase η” 在《自然》（Nature）发表（DOI:10.1038/nature09196）。
众所周知，紫外线会导致人类DNA的损伤，造成DNA复制的终止。其中一种被称作CPD的产物更是难以被绝大多数的修复系统所修复。对此，人类的一种DNA聚合酶，称作DNA聚合酶η，可以高效而准确的进行跨损伤修复。该聚合酶的缺陷会引起一种被称做XPV的皮肤病，病人对于紫外极度的敏感，较常人有着极高的皮肤癌概率。该论文使用结构生物学的研究手段，系统的研究了人类聚合酶η是如何有效而精确的行使跨损伤（CPD）修复。一个较其他聚合酶更大的活性中心，作为DNA的夹板（splint）以及与DNA非常紧密的互做，这些特点充分的解释了该聚合酶的作用机制。同时，由于该聚合酶不仅与抗体的超突变（Somatic hypermutation）有关，还是抗癌药物Cisplatin的拮抗剂，因此对于今后的工作有着非常重要的意义。
该研究课题是我院原子核农业科学研究所与美国国立卫生研究院（NIH），日本大阪大学的合作项目，同时也得到了国家留学基金委公派留学项目的资助。赵烨的导师是华跃进教授。
（农业与生物技术学院）
附：
Abstract： The variant form of the human syndrome xeroderma pigmentosum (XPV) is caused by a deficiency in DNA polymerase g (Polg), a DNA polymerase that enables replication through ultraviolet-induced pyrimidine dimers. Here we report high-resolution crystal structures of human Polg at four consecutive steps during DNA synthesis through cis-syn cyclobutane thymine dimers. Polg acts like a ‘molecular splint’ to stabilize damaged DNA in a normal B-form conformation. An enlarged active site accommodates the thymine dimer with excellent stereochemistry for two-metal ion catalysis. Two residues conserved among Polg orthologues form specific hydrogen bonds with the lesion and the incoming nucleotide to assist translesion synthesis. On the basis of the structures, eight Polg missense mutations causing XPV can be rationalized as undermining the molecular splint or perturbing the active-site alignment. The structures also provide an insight into the role of Polg in replicating through D loop and DNA fragile sites.
