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李笑宇课题组在DNA编码分子库和蛋白质标记方面取得进展

作者:管理员     来源:本站     浏览量:3083     发布日期:2015-1-28

1)  DNA编码分子库的筛选新方法

       DNA编码分子库(DNA-Encoded Library, DEL) 把DNA分子作为一种条形码,对分子库中的化合物进行编码。当今DEL已经实现在几十个微升的体积中包含上千万甚至上百亿个不同的化合物;并且不依赖于复杂的设备,能够在常规实验室中实现对药物靶点的高通量筛选。DEL不仅仅限于基础研究,并且被国内外主要的药企广泛采用,成为药物研发中获得先导化合物的一种重要手段。然而,DNA编码分子库的筛选一般要求对蛋白质进行修饰、纯化、固载,从而限制了所适用的蛋白质类型。一些对天然环境要求较高,或是难以被修饰和固载的蛋白质,均无法作为靶点被用于分子库的筛选。
  
    有机所的李笑宇课题组在其近期发展的DNA控制下蛋白质修饰方法的基础上(Angew. Chem. Intl. Ed. 2013, 52, 9544; Bioconjugate Chem. 2014, 25, 1172),与北京大学工学院的黄岩谊课题组进行合作,利用配体诱导的蛋白质光交联(ligand-directed photo-crosslinking),实现了对完全无修饰,非固载蛋白质靶点的筛选。这一目标的实现大大扩展了DEL的适用性,实现对膜蛋白,蛋白质复合体,甚至活细胞表面蛋白质等重要靶点的小分子配体筛选。该成果近期发表在德国应用化学, 并被选为当期的封面文章(front cover)。

Peng Zhao, Zitian Chen, Yizhou Li, Dawei Sun, Yuan Gao,Yanyi Huang*and Xiaoyu Li*  Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 10056-10059.
      北京大学化学学院博士研究生赵鹏是该论文的第一作者。该项工作得到了国家自然科学基金委、科技部、教育部的资助。

2)   蛋白质标记新方法
     蛋白质-DNA的选择性识别是生命过程中非常重要的一类相互作用。例如,转录因子是一类选择性识别双链DNA的蛋白质,通过结合特定序列的DNA,转录因子在基因表达中起着重要的调控作用,和许多重要的生命过程,包括多种重大疾病的分子机理密切相关。当今领域中存在一些研究 DNA-蛋白质相互作用的方法,例如经典的足迹法 (footprinting)、凝胶迁移率检测 (EMSA)、染色体免疫共沉淀(ChIP)、以及基于共价交联的探针方法。

     然而,常规探针方法中的交联基团一般位于蛋白质所识别的DNA序列内部,往往影响蛋白质与DNA的结合。李笑宇课题组将一种新颖的DPAL双探针方法应用到蛋白质-DNA相互作用的研究之中,有效地避免了这一问题。DPAL能够以完全无修饰的探针去识别与DNA结合的蛋白质,再以另一个独立的探针,通过光交联反应去标记蛋白质。李笑宇课题组证明在一些常规方法无法实现的生物体系中,DPAL能够准确而且有效地进行转录因子蛋白质的识别和标记。另外该课题组还将该方法拓展到了识别5-甲基胞嘧啶 (5-methyl-C) 和5-羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethyl-C) 的DNA序列的蛋白质,从而为在表观遗传学的研究提供了新的探索途径。该成果近期发表在Chemical Science上。

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