长链四链DNA结构被发现在衰老疾病中起作用

最近在人类细胞中发现的一种特殊形式的四链DNA，已被发现在有缺陷时与导致科凯恩综合征的基因相互作用。

除了经典的双螺旋结构，研究人员最近还发现了大量其他的DNA链结构，包括四螺旋DNA，它形成了称为g -四螺旋的结状结构。

虽然许多这些新的DNA结构只在培养皿中的细胞中观察到，但最近在生活中观察到g -四重结构人类细胞．然而，它们在细胞中的可能功能尚未被发现。

现在，来自伦敦帝国理工学院分子科学研究中心的研究人员观察到一种名为Cockayne综合征B (CSB)的蛋白质优先与一种特定类型的g -四联体相互作用。当DNA的遥远部分相互作用时，这些特殊的g -四重结构就会出现，研究人员认为这在细胞内是不可能形成的。

正常功能的CSB蛋白不会引起任何不良影响，但产生CSB蛋白的基因突变会导致致命的过早衰老疾病科凯恩综合征，许多患者在成年之前就会死亡。

研究小组发现，导致科凯恩综合征的CSB蛋白突变不再能够与远程g-四复合体相互作用。虽然我们还不知道为什么会这样，但该团队今天在《科学》杂志上发表的研究结果美国化学学会杂志，表明这些长程DNA g-四链复合物与CSB的功能作用特异性相关。

更复杂的交互

来自帝国理工学院化学系的首席研究员马可·迪·安东尼奥博士说:“我们的基因组DNA有两米多长，但被压缩在直径只有几微米的空间里。因此，利用长链环状结构来压缩DNA的方法并不奇怪复杂的交互比我们想象的要多。

“我们对DNA还有很多不了解的地方，但我们的研究结果表明，g -四重结构的形成方式和位置影响了它们的功能，使它们在生物学上比以前认为的更重要。”

DNA链非常长，并且缠绕在紧密的结构中以适应我们的细胞。在此之前，研究人员认为g -四复合体仅由相邻的DNA区域形成。然而，该团队发现了由DNA链的部分组成的g -四重链，这些部分在空间上彼此相距很远。

正是这些g -四复合体能与CSB蛋白特异地相互作用。该团队表明，CSB有可能使用g -四重链将DNA的遥远部分连接在一起。

这种相互作用的具体结果还有待确定，但之前的独立研究发现细胞如果没有CSB，就很难处理有可能形成g -四复合体的序列周围的DNA。

帝国理工大学的研究小组现在发现，导致科凯恩综合征的CSB突变形式特别吸引于连接远距离DNA部分的g -四丛。这可能意味着对突变CSB基因的进一步研究可能揭示这些远程DNA结构的特定生物学功能。

疾病的发现

接下来，研究人员想要对结合在一起的g -四重结构和功能CSB基因进行成像，以确定这种关系到底是什么:CSB是否帮助g -四重结构将两个遥远的DNA区域连接在一起，或者CSB是否在g -四重结构完成功能后实际上启动了它们的分裂，或者两者的结合。

该研究的第一作者，来自帝国理工学院化学系的丹尼斯·利亚诺说:“目前还没有治愈科肯综合征的方法。

“但随着对g -四丛蛋白和科凯恩综合征背后基因如何相互作用的进一步研究，我们可以了解到细节，希望能让我们发现治疗工具，比如设计分子，可以调节相互作用，对抗疾病引起的过早衰老。”

由Denise Liano, Souroprobho Chowdhury和Marco Di Antonio合著的《Cockayne综合征B蛋白选择性相互作用并分解分子间DNA g -四重结构》发表于美国化学学会杂志．

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