蛋白质如何与包装DNA结合

紫外线会破坏皮肤细胞的DNA，导致皮肤癌。但这个过程通常会被DNA修复机器抵消。然而，目前尚不清楚修复蛋白如何在染色质紧密堆积的DNA上发挥作用，其中DNA损伤的获取受到蛋白质包装的限制。在昨天发表在“自然”杂志上的一项研究中，弗里德里希·米歇尔生物医学研究所的研究人员使用低温电子显微镜来确定一种能够回答这个问题的机制。

“在过去，核小体被认为是DNA结合蛋白的主要障碍，”资深作者NicolasThomä说。“在我们的研究中，我们证明它们不是，并且该系统适用于无论它们在何处都能结合紫外线病变。”

紫外线损伤DNA后，紫外线诱导的损伤由称为UV-DDB的蛋白质复合物检测。以前，人们认为UV-DDB可以与其他蛋白质一起转移核小体，以便进入这些难以接近的病变，但新的研究表明，不一定需要额外的蛋白质。相反，UV-DDB复合物利用了核小体DNA的内在动力学。

“为了想象在分子水平上发生的事情，想象一下缠绕在线轴上的一根绳子，当它被向前或向后拉一点时就可以进入，”第一作者Syota Matsumoto解释道。使用低温电子显微镜，科学家确定了UV-DDB的三维结构，当它与核小体周围不同位置的病变结合时。在可以直接接触的可接近病变的情况下，UV-DDB紧密地结合病变。闭塞病变的识别需要额外的步骤：UV-DDB通过核小体的自然动态暂时暴露时会结合紫外线病变。

但新工作的范围超出了DNA修复范围。根据Thomä的说法，“这项研究真正强大的原因在于，我们发现的机制可以很好地用于许多其他类型的DNA结合蛋白。获取核小体DNA不仅是DNA修复的基础，而且与所有与染色质结合的蛋白质相关。通过我们的研究，我们定义了以前未知的蛋白质获取染色质DNA模板的策略。“