我所等揭示金属钌配合物诱导DNA相分离微观分子机制

  近日,我所分子模拟与设计研究组(1106组)李国辉研究员团队与中山大学毛宗万教授团队合作,在揭示金属钌配合物诱导DNA相分离微观分子机制研究方面取得新进展。

  细胞内生物大分子在正确的时间及空间实现一定秩序的聚集以达到“液-液”相分离(liquid-liquid phase separation, LLPS)的现象调节着诸多细胞活动,已经成为生命科学领域研究、关注的热点。其中,DNA“液-液”相分离直接调控包括基因转录、翻译, 染色体高级结构组装等重要过程。同时,DNA LLPS异常可导致致癌基因表达、基因组失活、转录激活失控等与疾病直接相关的细胞过程。

  本工作中,合作团队提出了一种具有高度DNA亲和性及光开关属性的金属钌配合物以实现活体细胞DNA分子相分离过程的实时检测。此外,金属钌配合物在体内外均显示出有效的肿瘤抑制活性。李国辉团队通过多尺度分子动力学模拟,阐明了钌配合物通过正电亲脂性三苯基膦取代基和柔性长烷基链在DNA分子之间形成多价结合力以诱导DNA相分离的微观分子机制。本研究为诱导活体细胞相分离的介入试剂设计提供新的思路。

  相关成果以“Induction and Monitoring of DNA Phase Separation in Living Cells by a Light-Switching Ruthenium Complex”为题,于近日发表在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc.)上。该工作的第一作者是中山大学博士研究生汪文锦和我所1106组助理研究员穆霞。上述工作得到国家自然科学基金等项目的支持。(文/图 张跃斌、李国辉)

  文章链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.1c01424

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