聚脯氨酸-精氨酸与DNA相互作用的研究

孙慧芳; 卢静钘; 何雪童; 王艳伟; 杨光参

doi:10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2025.02.006

齐鲁工业大学学报 ›› 2025, Vol. 39 ›› Issue (02) : 45 -52. DOI: 10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2025.02.006

聚脯氨酸-精氨酸与DNA相互作用的研究

孙慧芳, 卢静钘, 何雪童, 王艳伟, 杨光参

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摘要

阳离子多肽与脱氧核糖核酸(DNA)的相互作用对生物学的基础研究以及在众多疾病的发病机理有着重要的意义。文章使用光学显微镜首先研究了聚脯氨酸-精氨酸(Poly PR)与单链鲑鱼精DNA相互作用的液液相分离(LLPS),发现多肽链长以及浓度的增加会促进LLPS;然后观察KCl浓度对Poly PR-DNA溶液LLPS的影响，发现KCl浓度的增大对其LLPS起到一个抑制的作用，当KCl的浓度大于800 mmol/L时，液滴消失；同时盐浓度不变时，随着DNA浓度的增大会对混合物的LLPS有促进作用。其次研究KCl浓度为100 mmol/L时Poly PR与双链鱼精DNA的相互作用的LLPS,发现双链DNA较单链DNA更难发生LLPS。最后，为了定量研究DNA与Poly PR的作用机制，用单分子磁镊(MT)测量Poly PR与DNA的临界凝聚力变化情况，从单分子层面分析其作用机理，实验结果表明随着Poly PR链长以及浓度的增大使得DNA的凝聚力也增大；并且测量了加入KCl溶液之后凝聚力的大小，发现凝聚力随着盐浓度的增加而减小。可见，单分子实验凝聚力结果与显微镜观察LLPS结果一致，得出多肽链的长度及浓度可以增强Poly PR与DNA的相互作用、盐离子浓度会减弱Poly PR与DNA的相互作用。