脱氧核糖有什么作用?
这个问题很有意思,首先让我们看一下真核细胞中有哪些含有DMAP的蛋白(图中分别标记为1、2和5的蛋白)。这些蛋白实际上属于核酶家族,通过切割DNA成片段来调控基因表达[1]。其中蛋白1(图1中位于左侧)能够切割DNA分子中GAA或TTA序列,因此又称为腺苷酸脱氨酶(ADR);蛋白2能够识别GC夹状结构并断裂其连接,从而阻断基因转录起始;而蛋白5(也称为Dnase II)能切DNA分子中AT夹状结构。 值得注意的是,这三个核酶在人类基因组中均含有突变,由此导致的人体内功能缺陷可以通过药物进行纠正。例如对于镰刀细胞性贫血这种遗传病,目前可以采用药物方式进行治疗[2-4]。另外,由于这三种核酶能够通过切割DNA合成RNA,因此可以作为生物催化剂用于化学合成的反应中。
接下来让我们看看原核细胞中是否存在类似的真核生物核酶。事实上,大部分的细菌都不含有真核生物那种复杂的细胞器,因此其基因表达调控机制受到较多研究。在细菌中同样存在三种能够切割DNA的酶:DnaI、DnaJ和DNase,它们能够切割不同的靶位点从而参与调控细菌的不同生命过程。以降解DNA为例,DnaI特异性地将单链DNA切割成片段,而DnaJ是第一个被发现的能够利用ATP供能的水解DNA的酶,具有正活性[5]。
最后让我们讨论一下DMAP的非酶生物学功能。正如前面提到的,DMAP作为辅酶参与Sirtuin蛋白的去乙酰化作用。近年来有研究发现,DMPA还可以作为信号分子通过影响离子通道的开放引起钙流变化,进而影响细胞的应激反应(如细胞凋亡和抗凋亡)、免疫功能和代谢调节等。
综上,虽然目前对于DMAP的研究多集中于其作为辅酶的角色,然而其在生物体内可能具有更多样的功能。随着研究的深入,可能会发现DMAP与其他细胞器(如线粒体)之间存在着相互影响的关系。