中央社
中研院用冷冻电显 看到DNA不完美配对结构
（中央社记者吴欣纭台北19日电）人类遗传多样性来自父母同源染色体配对互换，而酵素
DMC1可容忍不完美的DNA互换，中研院用冷冻电显发现DMC1独特结构，阐述酵素如何调控
DNA达到完美互换的关键机制。
中研院今天召开记者会公布最新研究成果，中研院生物化学研究所院士蔡明道、副研究员
何孟樵，与台湾大学生化科学所教授冀宏源及化学系教授李弘文研究团队透过冷冻电子显
微镜（cryo-EM）技术发现DMC1蛋白具有独特的结构可容许不完美的DNA序列配对。
冀宏源今天在记者会中表示，遗传的多样性跟基因多样性有高度相关，其中在减数分裂时
期DNA序列的互换，是人类遗传多样性很重要的过程，但过去研究仅知DMC1及RAD51是染色
体配对时的重要催化酵素，其中DMC1可以容忍不完美的DNA配对、RAD51则无法，却不知道
其中机制。
冀宏源表示，为了解为什么DMC1可以容忍不完美的配对并看到其蛋白结构，研究团队纯化
出高纯度的DMC1 酵素，并让它在体外与不完美的DNA基因结合，后续再利用冷冻电子显微
镜观察其结构，看到DMC1蛋白和DNA彼此相互作用的分子细节。
根据研究结果，何孟樵指出，研究团队以冷冻电显技术成功解出原子级分辨率的DMC1-DNA
复合体的结构，与RAD51比对后发现有3个特殊胺基酸的不同，且也观察到DMC1借由在结构
上提供较大的空间与支持，允许DNA不完美序列配对。
何孟樵说，研究团队也进一步突变DMC1蛋白上的胺基酸，并且借由冷冻电显技术和分子模
拟观察到，突变确实能改变DNA结合空间的大小及稳定性。
冀宏源指出，看到蛋白质结构后可以借此知道哪些胺基酸参与了过程，未来对于不孕症的
患者，也许可透过观察是否有相同的胺基酸突变，来推测是否造成不孕等，至于如何透过
基因治疗改善，那则是另一个更远的课题。
中研院表示，此研究成果已于14日发表在国际顶尖期刊“自然通讯”（Nature
Communications）。（编辑：方沛清）1100119
https://www.cna.com.tw/news/ait/202101190104.aspx