两个头胜过一个：UvrD家族二聚体与单体对单链DNA的转位作用

UvrD家族的超家族1A解旋酶是具有过程性的ATP依赖型马达蛋白，在DNA复制、重组、修复和转录过程中发挥作用。UvrD家族单体沿单链（ss）DNA以3′到5′方向转位，但在无外力或辅助因子的情况下，必须通过二聚化激活才能成为解旋酶。结核分枝杆菌（Mtb）UvrD1解旋酶通过每个单体2B亚结构域中天然半胱氨酸之间形成的二硫键而形成二聚体。大肠杆菌UvrD则利用与Mtb UvrD1相同的2B结构域界面形成非共价二聚体。通过结合群体水平和单个DNA分子水平的方法，我们研究了一种大肠杆菌UvrD变体（R421C），该变体可形成具有组成型解旋酶活性的共价二聚体。这首次使我们能够比较共价二聚体与单体的ssDNA转位活性和解旋酶活性。交联的UvrD二聚体表现出远高于单体的ssDNA转位过程性，尽管其转位速率相似。交联的UvrD二聚体还表现出对数千个碱基对DNA的高度过程性解旋能力，显著高于非交联UvrD二聚体，而单体则不显示任何DNA解旋活性。交联UvrD二聚体的DNA解旋速率仅比ssDNA转位速率慢约20%，表明其为“主动型”解旋酶，能够直接促进双链的去稳定化。

UvrD家族的超家族1A解旋酶是具有过程性的ATP依赖性马达蛋白，在DNA复制、重组、修复和转录过程中发挥作用。UvrD家族单体沿单链（ss）DNA以3′至5′方向转位，但在不存在外力或辅助因子的情况下，必须通过二聚化激活后才能成为解旋酶。结核分枝杆菌（Mtb）的UvrD1解旋酶通过每个单体2B亚结构域中天然半胱氨酸之间形成的二硫键而形成二聚体。大肠杆菌UvrD则利用与Mtb UvrD1相同的2B结构域界面形成非共价二聚体。我们采用总体和单DNA分子两种方法研究了一种大肠杆菌UvrD变体（R421C），该变体可形成具有组成型解旋酶活性的共价二聚体。这首次使我们能够比较共价二聚体与单体的单链DNA转位活性和解旋酶活性。交联的UvrD二聚体表现出远高于单体的单链DNA转位过程性，尽管其转位速率相似。交联的UvrD二聚体还表现出对数千个碱基对的高度过程性DNA解旋活性，显著高于未交联的UvrD二聚体，而单体则不显示任何DNA解旋活性。交联UvrD二聚体的DNA解旋速率仅比单链DNA转位速率慢约20%，表明它们是“主动型”解旋酶，能够直接促进双链去稳定化。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.07.743547v1?rss=1

🏷️ UvrD解旋酶 DNA解旋 单链DNA转位 二聚化 过程性 ATP依赖马达蛋白