【合作文章】|Nat. Chem（IF=19.2）化学蛋白质组学分析揭示内源性三链DNA相互作用蛋白

蛋白质组学 Nat

科络思生物

09/29

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近日，南京大学生命科学学院的陈加余课题组在Nat. Chem.上发表了题为“Chemoproteomic profiling unveils binding and functional diversity of endogenous proteins that interact with endogenous triplex DNA”(IF因子：19.2)的论文。

陈加余教授课题组主要致力于非经典核酸结构和调控RNA的生物学机制研究。

DNA不仅以经典的双螺旋结构存在，还能够形成多种非经典的构象，比如三链DNA。在这种三链结构中，一条额外的DNA链通过特异性的碱基配对方式结合在双螺旋的大沟。三链DNA不仅可以作为基因表达的调控元件，发挥激活或抑制转录的功能；另一方面，三链DNA的存在可能会通过诱导双链断裂（DSBs）、基因组缺失或染色体易位，导致基因组的不稳定。因此，深入探讨三链DNA如何受到各种相互作用蛋白的调控，对全面理解其生物学功能和潜在的病理影响具有重要意义。

因此，作者开发了一种光交联的化学探针，实现在活细胞内捕获与三链DNA相互作用的蛋白质。首先证明该探针对三链结构的特异性识别和稳定作用，然后利用两种化学蛋白质组学策略在HeLa和A549细胞系中鉴定了一系列潜在三链DNA相互作用蛋白。进一步地，作者使用光交联探针的pull down实验确认了候选蛋白与三链DNA相互作用活性。

科络思生物在本研究中有效助力，精准识别了这两种细胞系中多种三链DNA相互作用蛋白，为后续课题组的pull-down验证实验奠定了基础。通过化学蛋白质组学技术，研究者能够在不影响原始化学分子结构和功能的情况下，精准定位生理状态下化学分子的相互作用蛋白，进而揭示DDX3X能够以非依赖方式特异性解旋三链DNA的机制。

接下来，作者通过ChIP-seq，CUT&Tag等多种技术深入探索了候选蛋白与三链DNA结构的相互作用模式。首先发现大多数候选蛋白对同聚嘧啶或同聚嘌呤基序（即三链DNA的典型序列）显示出优先结合的特性。通过这些结合位点映射到三链体DNA形成区域，识别了三种截然不同的结合模式，并对应了不同的调控机制和生物学过程。