CTG重復(fù)序列的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究進(jìn)展

1、Research progress of CTG repeats in structural biologyHu Haiming, Xue Yonglai, Feng Xizeng(The Key Laboratory of Bioactive Materials Ministry of Education, China, College of Life Science, Nankai University, Tianjin, 300071)Abstract Myotonic dystrophy type1(MD) is an autosomal dominant neuromuscular

2、disease, its heredity mechanism is the expansions of CTG repeats in the 3'-untranslated region of the myotonic dystrophy protein kinase(DMPK). This paper introduces the structure feature of CTG repeats, biochemical feature, expansion mechanism, factors that influence its expansion, and the relat

3、ionship between expansion and MD.Keywords Myotonic dystrophy, trinucleotide repeats CTG, expansion, structure, S-DNACTG重復(fù)序列的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究進(jìn)展胡海明，薛永來(lái)，馮喜增(南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，生物活性材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 天津 300071)摘要 強(qiáng)直性肌營(yíng)養(yǎng)不良(MD)是一種常染色體顯性遺傳神經(jīng)肌肉疾病，它的遺傳機(jī)制是位于肌張力蛋白激酶3端非編碼區(qū)CTG重復(fù)序列異常擴(kuò)增引起的。本文概述了CTG重復(fù)序列的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生化特征、擴(kuò)增機(jī)制、影響其擴(kuò)增的因素以及擴(kuò)增與相關(guān)疾病發(fā)生的

4、關(guān)系等方面的最新研究進(jìn)展。 關(guān)鍵詞 強(qiáng)直性肌營(yíng)養(yǎng)不良 CTG 擴(kuò)增 結(jié)構(gòu) S-DNA2006年3月7日收稿；國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃-理論物理學(xué)及其交叉科學(xué)若干前沿問(wèn)題(90403140)資助項(xiàng)目。1. 引言    20世紀(jì)80年代后期，James和Wis等發(fā)現(xiàn)了微衛(wèi)星DNA序列，又稱短串連重復(fù)序列（Short Tandem Repeats，STR）或者簡(jiǎn)單重復(fù)序列（Simple Sequence Repeats, SSR）, 其每一單元長(zhǎng)度在1-6bp之間1。若這些短串連重復(fù)序列在基因組中過(guò)量表達(dá)，極有可能影響正?；虻谋磉_(dá)。例如三核苷酸重復(fù)序列，主要有 (

5、CGG)n、 (CCG)n、(CTG)n、(CAG)n等，它們干擾正常基因的表達(dá)從而引發(fā)一些遺傳性神經(jīng)紊亂疾病。強(qiáng)直性肌營(yíng)養(yǎng)不良（Myotonic Dystrophy, DM），它是一種常染色體顯性遺傳疾病2。其主要臨床癥狀有肌肉強(qiáng)直、肌肉萎縮，部分患者還伴有白內(nèi)障、前額禿發(fā)及智力障礙?；颊唛g的病情和癥狀變化較大，發(fā)病年齡跨度也很大。根據(jù)臨床表現(xiàn)和發(fā)病年齡將DM分為三種類型3：最嚴(yán)重的形式為先天性強(qiáng)直性肌營(yíng)養(yǎng)不良（CDM），病人出生時(shí)出現(xiàn)肌張力低，呼吸窘迫，吸吮差和畸形的容貌，運(yùn)動(dòng)和智力發(fā)育遲緩，嬰兒期死亡率高；最輕的形式見于中老年，以白內(nèi)障，額部禿發(fā)為主要癥狀，少數(shù)有肌肉受累表現(xiàn)；成人型為最

6、典型的病例，一般發(fā)病年齡在10-30歲，有高度可變的表現(xiàn)，可有上述任何癥狀和特征性面容，有人因此將之稱為“動(dòng)態(tài)突變”。DM患者的肌張力蛋白激酶(DMPK)基因3端非編碼區(qū)的CTG重復(fù)序列表現(xiàn)出異常的擴(kuò)增現(xiàn)象。正常人體中這一重復(fù)序列數(shù)5到37不等，且經(jīng)過(guò)數(shù)代傳遞以后仍然穩(wěn)定不變。相反DM患者這一重復(fù)序列拷貝數(shù)達(dá)50-2000, 最高可達(dá)90002。 這一明顯的擴(kuò)增改變了DMPK原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為成熟mRNA的能力, 減少了與其相鄰的基因SIX5/DMAHP的轉(zhuǎn)錄, 同時(shí)也阻礙了其它一些相關(guān)RNA間的連接，使后代表現(xiàn)出一定的癥狀4,5。    1951年，Mohr描述

7、了DM基因和Lutheran血型基因呈連鎖遺傳。后來(lái)他們又發(fā)現(xiàn)DM和C3基因連鎖，由于C3基因定位于19號(hào)染色體，因此，DM基因也被定位于19號(hào)染色體。自1992年開始，大量的研究表明：DM患者的致病基因定位于常染色體19q13.3，內(nèi)有一個(gè)含G的保守序列，其編碼的蛋白是一個(gè)ATP結(jié)合位點(diǎn)。對(duì)于三核苷酸重復(fù)序列擴(kuò)增引起遺傳性疾病的機(jī)制，大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明此重復(fù)序列的異常復(fù)制與其異常擴(kuò)增有關(guān)6。也有的學(xué)者認(rèn)為，寡核苷酸重復(fù)序列擴(kuò)增的致病機(jī)理可能有以下幾種方式：（1）寡核苷酸串連重復(fù)序列擴(kuò)增影響它所在的基因的表達(dá)；（2）寡核苷酸重復(fù)序列擴(kuò)增影響它所在的鄰近基因的表達(dá)；（3）導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄的mRNA在細(xì)胞

8、核內(nèi)持續(xù)累積，結(jié)合吸附而耗去一些影響細(xì)胞基本活動(dòng)的重要蛋白，擾亂了細(xì)胞的生物化學(xué)功能，從而引起廣泛癥狀7-10。因此本文概述了CTG重復(fù)序列的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生化特征、擴(kuò)增機(jī)制、影響其擴(kuò)增的因素等方面的內(nèi)容。2.CTG的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.1 堿基錯(cuò)配    生物物理和生物化學(xué)技術(shù)揭示了CTG重復(fù)序列在DNA復(fù)制過(guò)程中通過(guò)堿基錯(cuò)配能夠形成穩(wěn)定的發(fā)夾結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致這種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形成的原因還不是很清楚。并且也有學(xué)說(shuō)認(rèn)為堿基間的非正常配對(duì)可能是DNA突變的起因，因此對(duì)這種非正常配對(duì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)就顯得相當(dāng)有必要。    在DNA復(fù)制、修復(fù)、重組過(guò)程中經(jīng)常伴有單鏈C

9、TG重復(fù)序列的滑動(dòng)，這樣就容易形成T·T配對(duì)（如圖2所示），并且這些 T·T配對(duì)仍然保留在螺旋內(nèi)部11。而在正常的Watson-Crick 堿基對(duì)中是A·T、G·C配對(duì)（如圖1所示）。這種非正常的堿基配對(duì)在世代傳遞中就很可能引發(fā)基因突變，對(duì)后代產(chǎn)生一定的危害。圖1 Watson-Crick 配對(duì)Fig. 1 Watson-Crick match圖2 T·T錯(cuò)配Fig. 2 T·T mismatch    這些非正常的堿基配對(duì)有助于重復(fù)序列形成一些特殊的二級(jí)結(jié)構(gòu)，而這些形成的高級(jí)結(jié)構(gòu)很可能對(duì)重復(fù)序列的擴(kuò)增起

10、了一定的推動(dòng)作用。2.2 (CTG)n的結(jié)構(gòu)    關(guān)于CTG重復(fù)序列的結(jié)構(gòu)，迄今為止，研究比較清楚的還是重復(fù)序列數(shù)目較小的序列。Lai Man Chi 和Sik Lok Lam等應(yīng)用核磁共振（NMR）技術(shù)對(duì)含110個(gè)重復(fù)序列的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析研究11。在他們之前有報(bào)道稱含有更高數(shù)量的三核苷酸重復(fù)序列的擴(kuò)增結(jié)構(gòu)是由一些穩(wěn)定性相似的短片段重復(fù)序列進(jìn)一步折疊而成的結(jié)果。而紫外熔解實(shí)驗(yàn)也表明由30個(gè)CTG重復(fù)序列折疊起來(lái)的結(jié)構(gòu)跟10個(gè)CTG重復(fù)序列折疊起來(lái)的結(jié)構(gòu)相比，熔解度之間并沒(méi)有太大的區(qū)別?；谶@些特點(diǎn)和核磁共振技術(shù)，他們證實(shí)了含有10個(gè)以內(nèi)的CTG重復(fù)序列存在有三種

11、發(fā)夾結(jié)構(gòu)，分別為：I：環(huán)內(nèi)沒(méi)有氫鍵的發(fā)夾結(jié)構(gòu) ，其中(CTG)1、 (CTG)2、 (CTG)3 形成這種結(jié)構(gòu)（如圖3所示）。II: 發(fā)夾結(jié)構(gòu)含有TGCT四個(gè)堿基構(gòu)成的環(huán)，(CTG)4、(CTG)6、(CTG)8、(CTG)10 形成此種結(jié)構(gòu)（如圖4所示）。 III：發(fā)夾結(jié)構(gòu)伴有CTG三個(gè)堿基形成的環(huán)，(CTG)5 、(CTG)7 、(CTG)9形成此種結(jié)構(gòu)（如圖5所示）。以下分別表示了它們?nèi)N發(fā)夾結(jié)構(gòu)：圖3 環(huán)內(nèi)沒(méi)有氫鍵的發(fā)夾結(jié)構(gòu) Fig. 3 Hairpin without intra-loop圖4 環(huán)內(nèi)包含四個(gè)核苷酸的發(fā)夾結(jié)構(gòu)Fig. 4 Hairpin with a four-nucl

12、eotide hydrogen bond loop圖5 環(huán)內(nèi)包含三個(gè)核苷酸的發(fā)夾結(jié)構(gòu)Fig. 5 Hairpin with a three-nucleotide loop    盡管熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明構(gòu)成發(fā)夾結(jié)構(gòu)的環(huán)為4-5個(gè)堿基時(shí)，相對(duì)較為穩(wěn)定，且TGCT環(huán)以5'-C 3'-G堿基對(duì)封閉環(huán)，這也更有利于發(fā)夾結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定；而(CTG)5 、(CTG)7 、(CTG)9形成環(huán)卻只有三個(gè)堿基,并且以5'G 3'-C堿基對(duì)封閉此環(huán)，而此結(jié)構(gòu)并不怎么有利于環(huán)的穩(wěn)定，因此推測(cè)它可能需要更多的Waston-Crick堿基對(duì)來(lái)維持這種發(fā)夾結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

13、    他們還發(fā)現(xiàn)在含有小于10個(gè)CTG重復(fù)序列的結(jié)構(gòu)中，若含有偶數(shù)個(gè)重復(fù)序列，相對(duì)來(lái)說(shuō)更容易形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，這點(diǎn)可以從(CTG)4、(CTG)6、 (CTG)8、 (CTG)10 他們所形成的發(fā)夾結(jié)構(gòu)的數(shù)目高于(CTG)5 、(CTG)7 、(CTG)9來(lái)說(shuō)明（如圖6所示）。圖6 Lai Man Chi and Sik Lok Lam的非變性凝膠電泳實(shí)驗(yàn)，DNA濃度分別為10 m和1mM。Fig.6 Non-denaturing gel of (CTG)n at 10 m and 1mM， Lai Man Chi and Sik Lok Lam. 

14、60;  在小于10個(gè)重復(fù)序列的結(jié)構(gòu)中，含有偶數(shù)個(gè)重復(fù)序列結(jié)構(gòu)形成的是TGCT環(huán)9。大于10個(gè)重復(fù)序列的奇數(shù)的(CTG)15 和(CTG)25構(gòu)成的也能形成TGCT環(huán)，而(CTG)16和(CTG)20來(lái)說(shuō)形成的是CTG環(huán)12。所以，重復(fù)數(shù)目和結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系并不是很確定，并且含有不同的重復(fù)數(shù)目也可能形成相同的發(fā)夾結(jié)構(gòu)。    當(dāng)然除了形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)以外還包括上面所涉及的二聚體結(jié)構(gòu)。二聚體結(jié)構(gòu)之間也包括了非Waston-Crick堿基對(duì)。2.3 CTG與SDNA    含有非Waston-Crick配對(duì)的序列特異性DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)可

15、能是誘導(dǎo)基因突變的一種重要的媒介。三核苷酸重復(fù)序列本身就能夠形成這種不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)滑動(dòng)DNA鏈。一般來(lái)說(shuō)包含這種重復(fù)序列的滑動(dòng)DNA鏈有兩種：S-DNA和SI-DNA。S-DNA的一條鏈含有CTG重復(fù)序列，而另一條互補(bǔ)鏈則含有等量的CAG重復(fù)序列，他們之間形成穩(wěn)定的Waston-Crick配對(duì)。而SI-DNA的兩條鏈所含的CTG和CAG重復(fù)序列數(shù)目并不相同13。有研究指出S-DNA并不一定維持在超螺旋狀態(tài)，但它們?cè)谏睇}濃度條件下是很穩(wěn)定的。S-DNA能夠使DNA復(fù)制、修復(fù)、重組或者轉(zhuǎn)錄過(guò)程出錯(cuò)，造成基因突變13,14。    S-DNA結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定性可能依賴于重

16、復(fù)單位的序列特異性和重復(fù)數(shù)目的大小。如果重復(fù)序列長(zhǎng)度增加，必將增加S-DNA異構(gòu)體的復(fù)雜性，使其穩(wěn)定性受到影響。如果在重復(fù)序列中加入一些干擾序列，就不容易形成這種滑動(dòng)結(jié)構(gòu)。很可能是因?yàn)镾-DNA和SI-DNA并不像其它一些特異的結(jié)構(gòu)(比如十字架結(jié)構(gòu)和Z-DNA),它們并不是維持在超螺旋狀態(tài)。3.CTG的生化特征3.1 CTG的擴(kuò)增    與DM有關(guān)的CTG重復(fù)序列在正常人群中的重復(fù)數(shù)一般為335，且遵循孟德爾遺傳規(guī)律，在世代傳遞中很少發(fā)生序列變化。而當(dāng)重復(fù)序列的數(shù)目在5080時(shí)，就會(huì)在世代交替中出現(xiàn)頻繁的擴(kuò)增現(xiàn)象， CTG重復(fù)數(shù)增加至200左右。假如重復(fù)數(shù)超過(guò)80

17、時(shí)，這一序列的不穩(wěn)定性明顯增加，導(dǎo)致更高頻率的跳躍式擴(kuò)增，擴(kuò)增后的重復(fù)數(shù)為1201250左右15。這種不穩(wěn)定性與CTG重復(fù)數(shù)的非線性關(guān)系或許可以這樣來(lái)解釋，當(dāng)CTG重復(fù)數(shù)<80時(shí)，CTG重復(fù)序列發(fā)生相對(duì)較小的變化，而當(dāng)此重復(fù)序列超過(guò)80時(shí)，經(jīng)歷一個(gè)不穩(wěn)定的復(fù)制過(guò)程，在此過(guò)程中大量擴(kuò)增片段，并且概率也不斷的增加。    在原核生物中，當(dāng)CTG重復(fù)序列數(shù)n<Okazaki fragment(岡崎片段)時(shí)，主要是增加式擴(kuò)增，而當(dāng)n> Okazaki fragment(岡崎片段)時(shí)，跳躍式擴(kuò)增增多。Partha S. Sarkar和Haw-Chin Ch

18、ang, F等研究表明，在細(xì)菌中(CTG)120500這一范圍內(nèi)，CTG的擴(kuò)增率增加了將近12倍16。由此可見，當(dāng)CTG重復(fù)數(shù)增加的時(shí)候擴(kuò)增的數(shù)目也增加，并且擴(kuò)增的概率也大大提高了。推測(cè)其后代的擴(kuò)增數(shù)目也將進(jìn)一步增大，這樣可以來(lái)解釋為什么DM家族的病人，后代發(fā)病年齡提前的問(wèn)題。     CTG重復(fù)序列遺傳變異特點(diǎn)的表現(xiàn)過(guò)程主要是與轉(zhuǎn)錄相關(guān)2，Marzena Wojciechowska等指出由轉(zhuǎn)錄過(guò)程中形成的變異片段跟單純的復(fù)制過(guò)程中形成的相比，其變異率更大。他們認(rèn)為片段切除是依賴于修復(fù)反應(yīng)，并且被轉(zhuǎn)錄過(guò)程所放大。3.2 CTG擴(kuò)增的調(diào)節(jié)  &#

19、160; 依賴于序列長(zhǎng)度的擴(kuò)增與其形成的非正常的二級(jí)結(jié)構(gòu)有關(guān)，這些非正常的二級(jí)結(jié)構(gòu)能夠聚合形成復(fù)合物，使得模板鏈和新合成的鏈之間不能夠正常配對(duì)，因而導(dǎo)致序列擴(kuò)增現(xiàn)象6。在DNA雙鏈中，那些含有重復(fù)片段的非BDNA結(jié)構(gòu)很容易造成鏈的斷裂，單鏈或者雙鏈皆有可能16。這些斷裂的區(qū)域可以由重組蛋白A（RecA）依賴的同源重組反應(yīng)所修復(fù)17。CTG的擴(kuò)增需要在SbcC缺失的情況下才能夠進(jìn)行，John C. Connelly和David R. F等人的實(shí)驗(yàn)證明SbcC的突變能夠促進(jìn)發(fā)夾結(jié)構(gòu)的形成18。SbcC和SbcD是構(gòu)成ATP依賴的雙鏈核苷酸外切酶（SbcCD）活性的有效成分。其中SbcD表現(xiàn)SbcC

20、D中非單鏈核苷酸內(nèi)切酶活性，但這種酶活性的表現(xiàn)并不依賴于ATP，這也表明了SbcD包含在SbcCD酶活力的催化中心。 SbcC則調(diào)節(jié)SbcCD的活力。當(dāng)SbcC缺失的情況下，就容易在岡崎片段中形成一些特殊的二級(jí)結(jié)構(gòu)（比如ss區(qū)，或者并不完整的ds區(qū)），而這些片段就為CTG的擴(kuò)增奠定了基礎(chǔ)。    單鏈DNA結(jié)合蛋白(SSB)是DNA復(fù)制、修復(fù)和重組中很重要的因子，因?yàn)镾SB能夠阻止DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的形成19。在DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)位點(diǎn)，復(fù)制過(guò)程會(huì)暫時(shí)停止，因此在這些位點(diǎn)就比較容易發(fā)生移碼突變。SSB就能夠抑制DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的形成，使復(fù)制正常進(jìn)行。大腸桿菌研究實(shí)驗(yàn)中表明SS

21、B對(duì)維持三核苷酸重復(fù)序列的穩(wěn)定起重要作用，若大腸桿菌含有溫度敏感的SSB突變體，(CTG)n重復(fù)序列在42的穩(wěn)定性與在32培養(yǎng)的細(xì)胞或者42的ssb+細(xì)胞相比下降。含有CTG重復(fù)序列的單鏈DNA構(gòu)成的發(fā)夾結(jié)構(gòu)很不穩(wěn)定，也可能導(dǎo)致DNA聚合過(guò)程中錯(cuò)誤率的增加。發(fā)夾結(jié)構(gòu)能夠暫時(shí)停止DNA聚合酶的作用，而這些暫時(shí)終止位點(diǎn)都有很高的變異率。SSB通過(guò)阻止DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的形成來(lái)穩(wěn)定三核苷酸重復(fù)序列。因?yàn)榘l(fā)夾結(jié)構(gòu)或其它一些DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)是導(dǎo)致一些與人類遺傳疾病相關(guān)的核苷酸重復(fù)序列穩(wěn)定性的重要影響因子。    在細(xì)菌、酵母和哺乳動(dòng)物細(xì)胞中三核苷酸重復(fù)序列的穩(wěn)定性還依賴于復(fù)制起始

22、點(diǎn)的方向性，長(zhǎng)片段重復(fù)序列如果位于滯后鏈上，更傾向于序列切除，相反當(dāng)編碼序列位于前導(dǎo)鏈上則更傾向于序列擴(kuò)增，即使概率很低2,6,20。推測(cè)由這些重復(fù)序列的構(gòu)成的非正常的二級(jí)結(jié)構(gòu)不管是在滯后鏈上還是新合成的鏈上都各自削落了DNA的復(fù)制、丟失或者是擴(kuò)增。在正常人體中，這些重復(fù)序列被一些其它不相關(guān)的區(qū)域所打斷，在酵母中也有干擾序列使這些三核苷酸重復(fù)序列的穩(wěn)定性增加，尤其是當(dāng)這些干擾序列位于（CTG）·(CAG)的5'端6。    如果說(shuō)DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)是重復(fù)序列擴(kuò)增中的限速步驟的話，那么復(fù)制時(shí)的溫度可以說(shuō)是調(diào)節(jié)這過(guò)程能否發(fā)生20。因?yàn)閺?fù)制時(shí)的溫度既可影

23、響這種二級(jí)結(jié)構(gòu)的形成，也影響其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。Partha S. Sarkar等研究表明pTV-CTG140 和pTV-CTG200在37時(shí)，發(fā)生大頻率的片段切除。相反在25時(shí)，質(zhì)粒表現(xiàn)出明顯的擴(kuò)增趨勢(shì)。在電泳圖譜上顯示出離散型的條帶，分布范圍CTG330 to .CTG2000 。除了受到溫度的影響外，CTG的擴(kuò)增就同時(shí)還受到復(fù)制時(shí)的方向的影響。當(dāng)岡崎片段編碼重復(fù)序列，并且復(fù)制溫度在16-25時(shí)，擴(kuò)增占優(yōu)勢(shì)地位，當(dāng)滯后鏈編碼CTG重復(fù)序列，且溫度在37時(shí)，切除占優(yōu)勢(shì)地位。Partha S. Sarkar等人就提出如果復(fù)制時(shí)得溫度比較低而且岡崎片段編碼CTG重復(fù)序列的話就傾向于擴(kuò)增表達(dá)，相反如果

24、溫度過(guò)高，且滯后鏈編碼重復(fù)序列的話，就傾向于序列的切除。    當(dāng)然序列擴(kuò)增還受到DNA復(fù)制事件的影響，如果復(fù)制事件發(fā)生的次數(shù)越多，序列擴(kuò)增就越多。因此如果要獲得大量擴(kuò)增序列的話，就得大量培養(yǎng)含有重復(fù)序列的質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)染的細(xì)胞。3.3 CTG的特征常數(shù)    (CTG)n的熔解溫度基本不依賴于重復(fù)序列的長(zhǎng)度，Samir Amrane等人通過(guò)紫外吸收實(shí)驗(yàn)測(cè)得CTG寡核苷酸序列的熔解度，當(dāng)n為6時(shí)熔解度是54，而當(dāng)n為25時(shí)熔解度為58.7。但這種三核苷酸重復(fù)序列的熱穩(wěn)定性與KCI的濃度有一定的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)(CTG)8寡聚核苷酸的Tm值

25、的確依賴于KCI的濃度，當(dāng) KCI濃度增加10倍的時(shí)候，熔解度增加了7（10mM KCI為50，當(dāng)100mM KCI時(shí)，熔解度為57）這種對(duì)離子強(qiáng)度的依賴性比之前報(bào)道的有所降低，且比規(guī)則的雙鏈發(fā)夾結(jié)構(gòu)低。3.4 CTG重復(fù)序列與P53的作用                K Walter等人21研究發(fā)現(xiàn)P53能夠選擇性的結(jié)合到CTG重復(fù)序列的某些特定的區(qū)域，這些區(qū)域一般是形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)的莖干上，當(dāng) P53選擇性的結(jié)合到這些區(qū)域的時(shí)候，使得其免于DNaseI的水解，從而

26、起到一定的保護(hù)作用。這種結(jié)合方式與DNA立體結(jié)構(gòu)特異性識(shí)別相一致，在立體結(jié)構(gòu)識(shí)別中DNA的空間結(jié)構(gòu)決定了P53的結(jié)合位點(diǎn)，因此可以推測(cè)P53結(jié)合到（CTG）n發(fā)夾結(jié)構(gòu)的位點(diǎn)特異區(qū)是由DNA的三維結(jié)構(gòu)決定的。P53結(jié)合到（CTG）·(CAG)區(qū)依賴于DNA的構(gòu)象， P53相對(duì)來(lái)說(shuō)更容易結(jié)合到由CTG或者CAG構(gòu)成的發(fā)夾結(jié)構(gòu)，當(dāng)P53濃度比較低時(shí)，與P53結(jié)合的兩個(gè)區(qū)域接近與DNA的末端，這兩個(gè)結(jié)合區(qū)各包含了3個(gè)CTG重復(fù)序列，并且被其它兩組裸露的重復(fù)序列所分離。當(dāng)然P53也可以結(jié)合到（CTG）·(CAG)構(gòu)成的線性BDNA或者錯(cuò)配的二聚體結(jié)構(gòu)上面。結(jié)合到錯(cuò)配二聚體結(jié)構(gòu)上以后能

27、更進(jìn)一步的誘導(dǎo)DNA拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化，他們還發(fā)現(xiàn)隨著P53濃度的增加，與其結(jié)合的重復(fù)序列變得對(duì)DnaseI非常敏感，而DnaseI的敏感區(qū)依賴于機(jī)構(gòu)的變化，因此推測(cè)P53很可能是DNA拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)因子。4.CTG研究展望    強(qiáng)直性肌營(yíng)養(yǎng)不良是一種三核苷酸重復(fù)序列異常擴(kuò)增的結(jié)果，系一種新的突變機(jī)理或者遺傳機(jī)制，與其相關(guān)的重復(fù)序列是CTG重復(fù)序列。目前國(guó)內(nèi)對(duì)CTG重復(fù)序列的研究不是很多，大部分的還是主要是對(duì)重復(fù)序列多態(tài)性的研究，這些重復(fù)序列結(jié)構(gòu)和功能的研究還沒(méi)有很多的報(bào)道。因此，如果能對(duì)其結(jié)構(gòu)、功能以及其在體內(nèi)細(xì)胞中擴(kuò)增機(jī)制進(jìn)行深入研究，則能為臨床上治療強(qiáng)直性肌營(yíng)

28、養(yǎng)不良這種癥狀提供理論依據(jù)，對(duì)醫(yī)學(xué)和遺傳學(xué)的發(fā)展也有一定的貢獻(xiàn)，而且也能對(duì)其它一些由三核苷酸重復(fù)序列異常擴(kuò)增引起的遺傳性疾病提供一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，從而能更好的為人類的健康提供保障。REFERENCES1 E R Moxon, C Wills. DNA microsatellites: Agents of evolution Sci A m, 1999, 280, 94-100.2 M Wojciechowska, A Bacolla, J E Larson et al. J. Biol. Chem., 2005,280, 941-965.3 Zhao X P. Guowai YIxue (she

29、njinbinxue Shenjinwaike) , 2004, 31: 134-137.4 C A Thornton, J P Wymer, Z Simmons, et al. Nature Genet, 1997,16, 407-409.5 A V Philips, L T Timchenko, T A Cooper, Science, 1998, 280, 737-741.6 R Pelletier, M M. Krasilnikova, G M. Samadashwily, et al. Mol. Cell. Biol., 2003, 23, 1349-1357.7 K Ricker, T Grimm, MC Koch, et al. Neurology, 1999, 52, 170-171.8 J Finsterer. Eur J N