烟草、汽车尾气和燃煤排放所爆发的苯并芘 (BP) 是一种常见的情况污染物,BP在体内经过代谢爆发强致癌产品BPDE ，BPDE与DNA上的鸟嘌呤结合形成的加合物（BPDE-dG）与肺癌爆发密切相关� ？缢鹕� DNA 合成 (TLS)聚合酶可以直接在DNA 加合物劈面掺入核苷酸 ，使由于DNA 损伤的保存而停滞的DNA复制得以延续。TLS 可分为无错旁路和易错旁路两种途径 ，无错旁路途径主要是在DNA加合物对侧掺入正确的核苷酸；而易错旁路途径在损伤的模板对侧掺入过失的核苷酸 ，从而引发基因组突变。
目前人体内共有约莫15种DNA聚合酶 ，Polκ 是迄今已知的唯一能正确跨越BPDE-dG加合物的聚合酶。Polκ可以在BPDE-dG 劈面正确掺入dCTP ，并进行有效的延伸 ，从而�；ち讼赴馐芤駼PDE-dG 损伤引发的基因组突变,而缺失Polκ则导致BP诱发的基因组突变率显著升高。关于Polκ正确跨越BPDE-dG加合物的分子机理一直不清楚。
中科院北京基因组研究所基因组变异与精准生物医学实验室郭彩霞研究员与美国国立卫生研究院(NIH)杨薇博士相助,利用Polκ在古菌中的同源物Dpo4易错跨越BPDE-dG 加合物的特性 ，通过系统比较Polκ与Dpo4的结构差别 ，预测Polκ活性中心与小指之间gap的结构变革及其N端奇特的N-Clasp结构可能调控Polκ正确跨越BPDE-dG加合物。研究人员综合运用了生物化学、分子生物学、合成化学、分子模拟等多种技术手段 ，首次发明Polκ的gap结构决定了跨越BPDE-dG加合物的延伸能力和保真性,细胞回转实验也证实了Polκ-gap结构在调控跨越BPDE-dG加合物效应中的重要作用。同时 ，缺失N末端51个氨基酸的Polκ体现出减弱的DNA合成能力 ，并完全丧失了在BPDE-dG损伤模板上的延伸能力 ，揭示了Polκ N-clasp结构在跨越 BPDE-dG损伤历程中的重要作用,剖析了Polκ正确跨越BPDE-dG催化反应的要害分子机制。相关研究于2014年1月在线宣布于Proceedings of the National Academy of Sciences, USA (PNAS)。
随着情况污染的加重 ，癌症、神经变性病、心血管病等多种人类重大疾病的发病率显著上升。本研究结果关于进一步揭示常见情况污染物导致人类重大疾病爆发的分子机制 ，生长相关疾病预防和治疗手段具有重要意义。
加入本研究的另有第一作者刘扬博士 ，中科院动物所生物膜与膜生物工程国家重点实验室唐铁山研究员等,该项事情获得了球速体育、科技部、国家自然科学基金委的支持。
文章链接
Polκ在正常及BPDE-dG损伤模板上的TLS活性及分子模拟活性位点结构
