近日，生命科學學院甘建華教授課題組、李繼喜教授課題組的合作研究解析了人源線粒體核酸酶MGME1與二價金屬錳離子及DNA底物的複合物結構，闡明瞭MGME1識別不同底物DNA並介導DNA降解的分子機制，有助於進一步理解MGME1缺陷引起相關線粒體疾病的發生機制。9月21日，研究成果以《源線粒體核酸酶MGME1介導DNA降解的結構基礎》（“Structural insights into DNA degradation by human mitochondrial nuclease MGME1”）為題在線發表於《核酸研究》（Nucleic Acids Research）。
線粒體特有陽離子依賴性核酸酶MGME1的三維結構
人源MGME1是線粒體特有的高度保守核酸酶，在線粒體DNA複製及代謝中起著極其重要的作用。MGME1基因缺陷可以引起一系列相關疾病的發生，比如外眼肌癱瘓及呼吸衰竭等。與其他廣泛分佈於多個細胞器的核酸酶不同，MGME1是線粒體特有的核酸酶，因此可作為治療相關疾病的理想藥靶。MGME1識別並可雙向剪切單鏈DNA、DNA-RNA嵌合體以及雙鏈DNA，但其發揮功能的分子機制目前並不清楚。甘建華課題組與李繼喜課題組合作通過X-光晶體衍射方法解析了MGME1與錳離子以及3種不同DNA複合物的晶體結構，發現MGME1除了具有二價金屬離子輔助催化活性外，同時在底物識別和剪切導向上具有與其他雙鏈DNA缺口修復複合物RecBCD及AddAB不同的結構特徵。該工作的發現可進一步解釋MGME1中“loss-of-function”致病的分子機制，針對活性位點及DNA結合口袋設計抑制性化合物也為未來的藥物發現打下理論基礎。
生命科學學院博士研究生生楊春為本文的第一作者，甘建華和李繼喜為本文的共同通訊作者。該項工作獲得了科技部國家重點研發計劃和國家自然科學基金委的支持。
來 源：復旦大學生命科學學院、復旦大學新聞文化網
文 字：胡海榮
編 輯：劉東興
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