DNA上的拥挤效应调节SSB蛋白结合模式的动力学

单链DNA结合（SSB）蛋白通过以多种结合模式结合单链DNA（ssDNA）在DNA复制中发挥关键作用，而具体结合模式取决于盐浓度和蛋白质浓度等条件。覆盖度依赖效应对这些结合模式动力学的影响仍未得到完全理解。尤其是，双峰结合动力学以及当培养基中去除SSB时观察到的进一步的SSB-ssDNA缩短现象，尚缺乏充分解释。在此，我们建立了一个动力学模型，在Tonks-McGhee-von Hippel框架基础上加以扩展，以纳入配体拥挤和模式转变，从而刻画随着覆盖度增加，SSB结合受到抑制以及向更高结合模式转变的现象。该模型能够定量重现实验中观察到的人线粒体SSB（HmtSSB）和大肠杆菌SSB（EcoSSB）的结合动力学及覆盖度依赖行为。我们的研究结果阐明了配体拥挤对SSB-ssDNA相互作用的影响，并为研究聚合物上多模式配体结合提供了一个可推广的理论框架，这对于理解基因组维持机制具有重要意义。

单链DNA结合（SSB）蛋白通过以多种结合模式与单链DNA（ssDNA）结合，在DNA复制过程中发挥关键作用，而具体结合模式取决于盐浓度和蛋白质浓度等条件。结合覆盖度对这些结合模式动力学的影响仍未得到充分理解。尤其是，双峰结合动力学以及当培养基中移除SSB后观察到的进一步SSB-ssDNA缩短现象，尚未得到充分阐明。在此，我们建立了一个动力学模型，在Tonks-McGhee-von Hippel框架基础上加以扩展，将配体拥挤效应和模式转变纳入其中，从而刻画了随着覆盖度增加，SSB结合受到抑制并向更高结合模式转变的过程。该模型定量重现实验中观察到的人线粒体SSB（HmtSSB）和大肠杆菌SSB（EcoSSB）的结合动力学及其覆盖度依赖行为。我们的研究结果阐明了配体拥挤对SSB-ssDNA相互作用的影响，并为研究聚合物上多模式配体结合提供了一个可推广的理论框架，这对于理解基因组维持机制具有重要意义。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.02.736164v1?rss=1

🏷️ SSB蛋白 单链DNA结合 结合动力学 拥挤效应 DNA复制 理论建模