Angew. Chem. ：BLM解旋酶通过相分离与单链DNA互作的新模式

近年来，在许多生命代谢过程中都观察到了蛋白质相分离现象，而核酸分子也广泛参与蛋白质相分离的调控过程。目前，涉及RNA解旋酶的相分离现象及其相应的体内功能已被深入报道，但与DNA解旋酶相关的相分离研究却十分有限。此外，由于核酸分子自身结构的灵活性以及检测技术的限制，可视化表征相分离状态下蛋白质和核酸分子的互作仍然具有挑战性。

近日，上海科技大学孙博课题组和中科院生物与化学交叉中心刘聪课题组合作，以DNA解旋酶BLM蛋白为研究对象，利用光镊、FRAP等研究方法，揭示了该解旋酶通过相分离与单链DNA互作的新模式。

该研究中，研究人员首先利用荧光光镊技术，在单分子水平上发现高浓度BLM解旋酶可以在解旋双链DNA后压缩新生成的单链DNA并形成共凝聚体。值得注意的是，在ATP水解的驱动下，由BLM凝聚导致的单链DNA压缩可以抵抗数十皮牛的阻力。此外，BLM还能够通过移除与单链DNA结合的RPA或RAD51蛋白来压缩单链DNA，这也为BLM作为抗重组酶，参与同源重组修复过程中的抗重组功能提供了新的证据。进一步研究表明，单链DNA促进了动态阻滞的BLM凝聚体的形成，导致其可逆性明显降低。

总之，该工作展示了DNA解旋酶同样具有相分离能力，并对单链DNA如何调节DNA解旋酶相分离提供了清晰的解释。同时，该工作也为BLM过表达导致基因组不稳定的分子机制及其在同源重组中的抗重组功能提供了新的见解。

论文信息

Bloom Syndrome Helicase Compresses Single-Stranded DNA into Phase-Separated Condensates

Teng Wang, Jiaojiao Hu, Yanan Li, Lulu Bi, Lijuan Guo, Xinshuo Jia, Xia Zhang, Dan Li, Xi-Miao Hou, Mauro Modesti, Xu-Guang Xi, Cong Liu, Bo Sun

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202209463