DNA引物合成起始的分子基礎(chǔ)

在DNA 復制開始期間，寡核苷酸引物由引物酶從頭合成，隨后由復制聚合酶延伸以完成基因組復制。引物酶-聚合酶（Prim-Pol）超家族是一組多樣性的引物酶，包括復制型引物酶和參與適應(yīng)性免疫的與CRISPR相關(guān)的引物酶-聚合酶（CAPPs）。盡管對這些酶的活性了解很多，但引物酶用于啟動引物合成的精確機制尚未闡明。在此，研究人員確定了通過CAPP啟動引物合成的分子基礎(chǔ)，并表明這一機制在復制型引物酶中也是保守的。引物起始復合物的晶體結(jié)構(gòu)揭示了在合成第1個磷酸二酯鍵之前，進入的核苷酸是如何定位于活性位點內(nèi)，與金屬輔因子相鄰，并與模板單鏈DNA 鏈配對。此外，具有雙鏈DNA 的Prim-Pol復合物的結(jié)構(gòu)顯示了該酶隨后如何以聚合酶過程模式延伸引物。此處介紹的結(jié)構(gòu)和機理研究確定了Prim-Pol 蛋白如何促進引物合成，揭示了催化域內(nèi)引物合成必需的分子決定因素。這項工作還確定了Prim-Pol酶的催化結(jié)構(gòu)域，包括復制性引物酶，足以催化引物形成。

（來源：Nature，2022，https：//doi.org/10.1038/s41586-022-04695-0 趙林編譯）