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碱基切除修复系统(BER)保证了哺乳动物中由氧化应激或电离辐射作用引起的最大量的DNA损伤的校正,并在维持基因组完整性方面发挥重要作用。在多步骤的BER过程中,涉及多种酶和蛋白质因子的参与,其协同作用决定了修复的效率。DNA连接酶Ⅲα(LigⅢα)是BER过程的主要蛋白质之一,在DNA单链断裂修复的最终阶段和BER短补丁途径中发挥重要作用,是本研究的研究对象。LigⅢα在ATP的参与下,催化DNA磷酸二酯骨架断裂的连接,恢复链的完整性。已知LigⅢα在BER中与蛋白质XRCC1组合起作用。蛋白质XRCC1是导致细胞对X射线敏感的互补组的一部分,其不具有酶活性,依靠其与催化BER各个阶段的酶的功能性相互作用,在协调碱基修复和DNA单链断裂修复过程中起关键作用。通过XRCC1的C端BRCTb结构域和LigⅢα的BRCT结构域,在这两种蛋白之间形成直接接触的相互作用。 DNA聚合酶β(Polβ)是BER中修复合成的主要双功能酶,其与LigⅢα的直接接触还不了解,然而,这两种蛋白质的相互作用可以由XRCC1蛋白介导,XRCC1蛋白与Polβ形成稳定的复合物。已知XRCC1的N-末端结构域负责与Polβ和DNA的相互作用。此外,XRCC1与Polβ的相互作用受到氧化应激引起的XRCC1结构变化的调节。二硫键的形成不仅导致XRCC1的二级和三级结构的显着变化,而且导致蛋白质表面上静电势的分布改变。这种变化强烈影响XRCC1与Polβ和DNA相互作用。 在本文中,我们使用荧光滴定和凝胶阻留法,研究了重组人类LigⅢα与XRCC1和Polβ蛋白的相互作用,包括由类似不同BER阶段的DNA中问体介导的相互作用。我们测定了LigⅢα与XRCC1和Polβ相互作用的定量特征。荧光滴定结果显示,在这些蛋白质存在下,相比于同源缔合LigⅢα更倾向于形成异源复合物;而其对XRCC1的亲和力高于Polβ。已经证实Polβ和LigⅢα在不存在DNA的情况下与协调蛋白XRCC1形成三元复合物。这种三元复合物XRCC1·Polβ·LigⅢα首次在体外被证实。 荧光滴定和凝胶阻留法显示,LigⅢα相对于Polβ和XRCC1,对有单核苷酸缺口的DNA有更高的亲和力。三元复合物Polβ·DNA·XRCC1,Polβ·DNA·LigⅢα和LigⅢα·DNA·XRCC1被我们表征。发现与LigⅢα复合的Polβ和XRCC1实际上不影响LigⅢα与DNA相互作用的效率。