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Charles C. Richardson 教授“Motors, Switches, and Contacts in Replisome”

日期: 2012-04-27

      2008年4月5日,来自美国哈佛医学院生化与分子药理学系(Department of Biological Chemistry and Molecular Pharmacology, Harvard Medical School)的Charles C. Richardson教授,应金沙威尼斯欢乐娱人城孔道春教授之邀,在院报告厅作了题为“Motors, Switches, and Contacts in Replisome”的学术报告。


      在报告以前,本组成员对Richardson教授的科研工作进行了初步的了解。Richardson教授系出名门,在杜克大学完成本科及研究生学习,在斯坦福大学接受博士后训练,并从上世纪60年代开始在哈佛大学担任教职至今。最让大家叹服的则是Richardson半个世纪以来对科学问题执着的探索,他从研究生时代起,科研兴趣就集中在DNA复制机制上,通过生化手段,以噬菌体为模型进行研究(早年是T4,后来又转到T7)。DNA连接酶等在复制过程中必需的酶类,就发现于他的实验室;而近年来他的实验室致力于解决复制复合体中各蛋白相互关系,并在很大程度上加深了我们对这一过程的理解。我们当时的疑惑之处,则是Richardson的研究模式给人广撒网的感觉,对每一个复合体组分都进行各部分的截短,突变,然后用结合能力,生物活性等指标确定复合体行使功能的关键区,最终把数据整合到已有的模型中。


      Richardson 教授的报告十分清晰,在很大程度上向我们解释了他研究的内在逻辑。他主要介绍的是最新工作。T7噬菌体的复制复合体(Replisome)由 Polymerase, Helicase-Primase, Single Strand Binding Protein, 及Thioredoxin组成,其中前三者由噬菌体基因组编码,第四个蛋白则是大肠杆菌本身的代谢酶。Richardson围绕T7 DNA复制的高processivity展开工作,首先通过一篇结构生物学文献,向我们揭示了DNA和Polymerase的作用,以及 Thioredoxin对processivity的促进作用。接着他用传统的生化方法,进一步证实了Helicase-Primase六聚体的形成,对于进一步提高Processivity至关重要,同时也提出六聚体不同亚基间相互作用是合成引物的一种可能机制。他接着又介绍了Polymerase的一些结构域或环对于形成复制复合体必不可少,最后还涉及SSB对两条链合成的协调作用。整个复制复合体结构上的有序性和功能上的高效性令在场同学印象深刻,而原来看似分散的各篇文章经过作者的整合,也有了在整体框架中的意义。Richardson另一个突出特点是对新技术的合理运用,他最新的文章用到了表面离子共振,单分子观察等近年常用的技术,有力地证明了他们对复制复合体中相互作用关系的一些假设。


      在提问时间里,有的问者关心复制机制在生物界的通用性,复制复合体研究是否有所遗漏;有的问者则是有备而来,对于一些相互作用的具体机制进行了探讨。 Richardson在回答时表现出了他对自己领域的熟悉,同时也表现了他严谨谦逊的态度。他对于尚未有可信数据的问题,常坦率地用We don’t know来回答。最后,孔道春教授作为Richardson当年的博士后,对讲座作了一个简短概括,并大略谈了一下他对领域内未知问题的看法。


      Richardson 教授的讲座既对复制复合体的结构功能进行了教课书般的讲授,拓宽了同学们的知识,又将他自己具体的研究思路贯穿始终,启发同学们去思考。DNA复制是生物学的基本问题,Richardson参与了这个领域的形成,发展和完善,他的报告使同学们受益良多。