海洋學院海洋生物與藥物研究所鄭道瓊實驗室關於APOBEC蛋白在DNA複製壓力下的作用模式的研究發現“Analysis of APOBEC-induced mutations in yeast strains with low levels of replicative DNA polymerases”，日前以海洋學院2018級博士生隋陽為第一作者在美國科學院院刊PNAS在線發表。
從古老的海洋脊椎動物七鰓鰻到人類都存在一類稱為載脂蛋白B信使RNA編輯酶催化多肽的胞苷脫氨酶的APOBEC蛋白家族。APOBEC蛋白能對RNA或單鏈DNA上的胞嘧啶進行脫氨使其變成尿嘧啶。由於尿嘧啶在DNA複製過程中傾向於與腺嘌呤配對進而造成C-T突變，APOBEC蛋白已被開發成重要的DNA鹼基編輯工具。近年研究表明，APOBEC3A和APOBEC3B這兩個成員在特定條件下會攻擊細胞自身基因組DNA，成為多種腫瘤基因組不穩定的主導因素之一。與正常細胞相比，腫瘤細胞中普遍存在DNA複製壓力，可能是促進APOBEC蛋白誘導基因組變異的重要因素。
在海洋學院鄭道瓊副教授和杜克大學Thomas D. Petes教授指導下，實驗室對在單細胞模式生物釀酒酵母中異源表達人源APOBEC3B蛋白、在全基因組水平探究DNA複製壓力對APOBEC蛋白誘變模式的影響等進行了研究。
研究發現，較野生型酵母相比，DNA複製壓力酵母模型中APOBEC3B的突變率可提高一個數量級；DNA聚合酶Polα和Polδ功能缺陷導致滯後鏈富集APOBEC3B誘導的突變，而Polε功能缺陷使前導鏈和滯後鏈均富集突變；轉錄水平的提高會促進APOBEC3B在啟動子和終止子區域的突變率，tRNA區域是基因組突變熱點；APOBEC3B誘導的突變在DNA重組區域較其它區域顯著提高；DNA複製壓力下APOBEC3B誘導具有成簇性，範圍可達10kb。這些發現提示DRS複製壓力對APOBEC蛋白的胞內致突變能力和分佈均有影響。
DNA複製壓力來源及APOBEC誘變靶位
項目開展過程中還得到了美國NIH的Dmitry A. Gordenin研究員和UCLA的Yi Yin助理教授課題組的支持。經費由國家自然科學基金、中央高校基本科研業務費和舟山-浙大市校合作項目等資助。
文：王鈺婷
排版編輯：宇寒
責任編輯：邱嚴傑 高楚清
