题 目:Motors, Copiers, and Clamps: Visualizing the Mechanics of the DNA Replication engine.
时 间:2026年5月30日(星期六)9:00
主讲人:袁钻宁
地 点:蚕学宫报告厅
主办单位:前沿交叉学科研究院生物学研究中心
主讲人简介:袁钻宁,南开大学药物化学生物学全国重点实验室研究员,博士生导师。2017年毕业于纽约州立大学石溪分校(Stony Brook University),获理学博士学位。2017至2024年于美国文安德尔研究所(Van Andel Institute)担任研究科学家,长期从事结构生物学与生物化学研究。聚焦于真核生物DNA复制体(replisome)架构及其动态组装与协同运转的分子机制,利用冷冻电子显微镜和生物化学等手段,深度解析真核DNA复制机器的结构基础、复制体亚组分动态互作等关键生物学过程。
讲座简介:
为构建并维持人体的生理机能,细胞必须在整个生命周期内极其精准地复制海量 DNA,其合成总长度足以在地球与太阳之间往返数次。尽管驱动这一复杂生物学过程的分子机器“组件清单”早已被阐明,但精确解析这些高度动态的组分如何协同运转,始终是结构生物学领域面临的重大挑战。为此,本研究利用先进的冷冻电子显微镜(cryo-EM)技术,瞬时捕获了若干处于工作状态的真核生物复制体(eukaryotic replisome)中间体,从而突破了传统静态结构解析的局限,动态呈现了这一细胞引擎的运转机制。在这条高速分子装配线上,本研究首先揭示了核心 DNA 解旋酶(DNA helicase)如何以“N端引导(NTD-first)”构象充当物理楔子向前推进以解开双链。随后,聚焦负责合成新生 DNA 链的复制核心,本研究不仅解析了 DNA 聚合酶 ε 与 DNA 聚合酶 α-引物酶复合物的全酶结构,还进一步阐明了其与 DNA 解旋酶结合的分子互作机制。在此基础上,针对作为“安全带”将整个复制体锁定在 DNA 轨道上的滑动夹(sliding clamps),本研究探明了其被特异性装载蛋白 Ctf18-RFC 精准加载到 DNA 聚合酶上的动态过程。 深度解析 DNA 复制体内各个亚单位的协同运转机制,不仅揭示了维持基因组完整性与推进细胞周期的核心结构基础,更为新一代抗肿瘤靶向疗法的开发提供了关键的理论依据。