DNA引物合成起始的分子基础

在DNA 复制开始期间，寡核苷酸引物由引物酶从头合成，随后由复制聚合酶延伸以完成基因组复制。引物酶-聚合酶（Prim-Pol）超家族是一组多样性的引物酶，包括复制型引物酶和参与适应性免疫的与CRISPR相关的引物酶-聚合酶（CAPPs）。尽管对这些酶的活性了解很多，但引物酶用于启动引物合成的精确机制尚未阐明。在此，研究人员确定了通过CAPP启动引物合成的分子基础，并表明这一机制在复制型引物酶中也是保守的。引物起始复合物的晶体结构揭示了在合成第1个磷酸二酯键之前，进入的核苷酸是如何定位于活性位点内，与金属辅因子相邻，并与模板单链DNA 链配对。此外，具有双链DNA 的Prim-Pol复合物的结构显示了该酶随后如何以聚合酶过程模式延伸引物。此处介绍的结构和机理研究确定了Prim-Pol 蛋白如何促进引物合成，揭示了催化域内引物合成必需的分子决定因素。这项工作还确定了Prim-Pol酶的催化结构域，包括复制性引物酶，足以催化引物形成。

（来源：Nature，2022，https：//doi.org/10.1038/s41586-022-04695-0 赵林编译）