二酶合力清除DNA复制中的“交通堵塞”

　　

生物通报道：人们已经知道，人类和细菌利用相同的一些工具来指导细胞中最重要的功能——细胞分裂过程中精确的DNA拷贝。现在，洛克菲勒大学Michael O’Donnell（是霍华德休斯医学院的一名研究员）的实验室发现这些蛋白中的其中一个叫做beta滑钳(Sliding Clamp) 蛋白能够充当一种找回正确的蛋白以使DNA在出现损伤时能进行复制的工具箱。

细胞核中的拷贝机器由包括DNA聚合物、滑钳(Sliding Clamp)和clamp loaders在内的酶集合体构成。细菌有5种已知的DNA聚合酶，而像人类这样的高级动物则有更多种类的聚合酶。当环状的beta sliding clamp沿着DNA双螺旋辛勤工作时，一种蛋白质网络也同步拧松两条旋转的链。接着，聚合酶将核苷碱基添加进去，从而使处于单链的模板变成两个新的双向的DNA分子。

新的研究表明两种不同的DNA聚合酶——高精确度的Pol Ⅲ复制酶和低精度的Pol Ⅳ协调它们的活动以跨过复制过程遇到的障碍。它们同时将自己附着到一个beta滑钳上。Pol Ⅲ复制原始的DNA并充当一个找出任何错拼的校对者，而且能切下任何出错的碱基。但是Pol Ⅲ是一个完美主义者：如果她遇到了问题就会停下来。另一方面，Pol Ⅳ在没有校对错误的情况下就会放过碱基，并因此维持复制过程在Pol Ⅲ停滞时继续前进。O’Donnell和同事的新发现表明，由于两种聚合酶与beta clamp同时结合，因此这种工具箱（toolbelt）在需要的时候能够拔出任何一种聚合酶。

O’Donnell和同事就这种聚合酶开关如何被控制给出了两种解释。一种可能是beta clamp能够感觉Pol Ⅳ什么时候停止，并触发beta clamp中一种能将这种聚合酶从最初的位点拔出来的变化，从而使Pol Ⅳ接管合成。另外一种解释就是Pol Ⅲ的停止可能放松了它抓住模板的力量并使Pol Ⅳ结合到最初的位点。（生物通记者杨淑娟）