以原子分辨率观察光解酶的 DNA 修复过程

2023年12月1日《Science》发表一项研究：光解酶是一类无处不在的黄素蛋白 ，它利用蓝光修复 DNA 光损伤。在这项研究中，我们利用时间分辨连续飞秒晶体学（TR-SFX）确定了光解酶催化修复环丁烷嘧啶二聚体（CPD）病变的结构机制。我们获得了 18 张快照，显示了四个反应位点随时间发生的变化。我们利用这些结果制作了一部影片，描绘了 CPD 病变在皮秒到纳秒范围内的修复过程，随后是参与催化的酶分子的恢复，最后是在 500 纳秒时形成完全还原的酶-产物复合物。最后，胸腺嘧啶碱基的反向翻转中间体在 25 到 200 微秒时被捕获，以重新固定 DNA。我们的数据涵盖了光解酶的完整分子机理，更重要的是，它的化学和酶催化作用跨越了很宽的时间尺度，达到了原子分辨率。