嵌入剂对SMC蛋白介导的DNA环挤出作用的影响

内容形式：摘要译文

嵌入性染料广泛用于在单分子实验中可视化 DNA，但其对 DNA 加工蛋白的影响尚未得到充分表征。在本研究中，我们考察了嵌入剂对 SMC 复合物介导的 DNA 环挤出的影响。嵌入性染料与 DNA 结合后会产生荧光，从而能够直接观察被挤出的 DNA 环。由于染料嵌入会通过延长 DNA 并使其解旋而改变 DNA 的生物物理性质，我们研究了这些变化如何影响环挤出过程。我们系统地表征了嵌入剂的作用，发现其能够提高 DNA 的刚性、部分中和 DNA 的电荷，并显著降低 SMC 的结合活性和 ATP 酶活性。我们评估了四种染料，结果表明，与 SYTOX Green 或 YOYO-1 相比，SYBR Gold 和 SYTOX Orange 是侵扰性较低的嵌入剂。尽管嵌入作用不会定性地影响环挤出，但 SMC 的结合速率和成环速率等定量参数，与无嵌入剂条件下相比存在显著差异。我们提出了一种无需染料的环挤出检测方法（利用 DNA 上局部荧光斑点），并发现，在不使用染料的情况下，酿酒酵母（S. cerevisiae）凝聚素介导的环挤出速率为 1.75 ± 0.26 kb/s，而加入嵌入剂后，该速率降低约两倍。我们的研究表明，嵌入剂会定量地改变环挤出的相关参数，并为最大限度地减小其影响提供了实用建议。

关键词：SMC复合物 · DNA环挤出 · 嵌入性染料 · 染料-蛋白相互作用 · 凝聚素 · ATP酶活性

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.26.761753v1?rss=1