DNA methylation(DNA甲基化)是DNA化学修饰的一种形式,不改变DNA序列造成表观表现。所谓的DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在基因组的CpG的胞嘧啶5号碳位置共价一个甲基基团。大量实验发现,DNA甲基化引起染色体结构、DNA构象、DNA稳定及DNA与蛋白质互相作用方式的改变,从而调控基因表达。基因组内特定的甲基化水平则是由甲基化的建立、维持以及去除作用来共同维持,使其处于动态的平衡状态。因此,DNA的去甲基化作用在调控基因激活和沉默,以及防止过度甲基化而造成的基因沉默过程中是必不可少的。
DNA去甲基化在动物中主要是5mC被TET氧化并由TDG进行碱基切除,最终由DNA损伤修复通路介导转化为正常的胞嘧啶。与之不同的是,植物特异性 RESRESSOR OF SILENCING 1/DEMETER (ROS1/DME) 酶家族直接切除 5-甲基胞嘧啶 (5mC),这是一种不同于动物的有效 DNA 去甲基化途径。
摘要:背景:活性 DNA 去甲基化在真核基因印迹和拮抗 DNA 甲基化中起着至关重要的作用。植物特异性 RESRESSOR OF SILENCING 1/DEMETER (ROS1/DME) 酶家族直接切除 5-甲基胞嘧啶 (5mC),这是一种不同于动物的有效 DNA 去甲基化途径。
方法结果:在这里,我们报告了拟南芥的冷冻电子显微镜结构ROS1 催化片段分别与底物 DNA、错配 DNA 和反应中间体形成复合物。底物 5mC 从 DNA 双链体中翻转出来,随后通过分别朝向 5-甲基和 Watson-Crick 边缘的疏水和氢键相互作用被 ROS1 碱基结合口袋识别,而碱基的不同质子化状态决定5mC 的底物偏好超过 T:G 不匹配。连同反应中间体复合物的结构,我们的结构和生化研究揭示了底物特异性的分子基础,以及植物特异性 DNA 去甲基化酶 ROS1/DME 家族对 5mC 去甲基化的反应机制。
小确幸:
1)关注在蛋白表达和结构解析方面;