校对蛋白质可在DNA中停下来并盘绕 以纠正复制错误

在DNA装配线上，两个校对蛋白可以作为紧急停止按钮一起使用，并盘以防止复制错误。绕纠北卡罗莱纳州立大学和北卡罗莱纳大学教堂山分校的校对最新研究表明，这些蛋白质(MutL和MutS)如何通过创建一个固定的蛋白结构来阻止DNA复制错误，该结构需要更多的质可A中正复制错蛋白质来修复该错误。这种结构还可以防止错配区域在分裂过程中被“包装”回细胞。停下

当细胞准备分裂时，并盘DNA分裂，绕纠双螺旋“解压缩”成两个独立的校对骨架。新的蛋白核苷酸-腺嘌呤，胞嘧啶，质可A中正复制错鸟嘌呤或胸腺嘧啶-被填充到骨架另一侧的缝隙中，与它们的对应物配对(腺嘌呤与胸腺嘧啶和胞嘧啶与鸟嘌呤)配对，并复制DNA以复制旧的和旧的新细胞。在大多数情况下，核苷酸是正确的匹配，但是偶尔(大约一千万分之一)存在不匹配。

UNC-教堂山化学教授Dorothy Erie说：“尽管错配很少见，但人类基因组中每个细胞中包含约60亿个核苷酸，每个细胞中约有600个错误，而人体由37万亿个细胞组成。” ，UNC的Lineberger综合癌症中心的成员，该书的共同通讯作者。“因此，如果不纠正这些错误，则可能导致大量的突变，进而导致多种癌症，统称为林奇综合症。”

一对称为MutS和MutL的蛋白质共同作用以启动这些错配的修复。MutS在复制后沿着新产生的DNA链滑动，对其进行校对。当发现不匹配时，它将锁定在错误的位置，并招募MutL来加入。MutL将新形成的DNA链标记为有缺陷，并发出信号通知另一种蛋白质吞噬包含错误的DNA部分。然后核苷酸匹配重新开始，再次填补了空白。整个过程将复制错误减少了大约一千倍，是我们机体针对可能导致癌症的基因突变的最佳防御方法之一。

“我们知道MutS和MutL能够发现，结合并募集修复蛋白到DNA，”生物物理学家Keith Weninger说，他是NC State大学的大学学者，也是该论文的共同通讯作者。“但是仍然存在一个问题：MutS和MutL是在维修招募过程中脱离错配还是留在原地?”

在《科学院院刊》上发表的两篇独立论文中，Weninger和Erie对人类和细菌的DNA进行了研究，以更清晰地了解MutS和MutL进行错配修复时所发生的情况。

研究人员使用荧光和非荧光成像技术，包括原子力显微镜，光谱学和束缚粒子运动，发现MutL在失配位点“冻结”了MutS，形成了一个稳定的复合物，一直停留在该附近直到可以进行维修。该复合物似乎也会在错配附近进入DNA，标记并保护DNA区域，直到可能发生修复为止。

Weninger说：“由于这些蛋白质的迁移性，目前的想法是MutS和MutL沿着不匹配的链自由滑动，而不是停止滑动。”“这项工作表明，这一过程与以前的设想不同。

“此外，复合物与链的相互作用有效地阻止了任何其他过程，直到修复发生。因此，有缺陷的DNA链无法重新包装成染色体，然后通过细胞分裂而继续前进。”

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