G4 структуры обладают высокой стабильностью нуклеиновых кислот, вторичные структуры, которые формируются в пределах гуанин богатых участков ДНК и РНК. G4 структуры стабилизируются с помощью Хугстена-связывающих взаимодействий и координировать соединение в пределах центральной полости с одновалентных катионов (например. K + и Na +) , которые вносят значительный вклад в замечательный термостойкости G4 конструкций 1, 2. Ранние биоинформатики исследования позволяют предположить , что геном человека содержит> 375000 "потенциальные G4 образующие мотивы" 3, 4. Другие оценки недавние исследования позволяют предположить , что число G4 мотивов раза выше 2-5 5, в то время как другое исследование предсказывает 716,310 различные потенциальные последовательности G4 формирования в геноме человека 6. G4-формовка последовательности эволюционно консервативны и не рассредоточено вгеном. G4 мотивы обогащены генов , кодирующих областей, и свыше 40% всех промоторов генов содержат G4 мотивы 7. Интересно отметить, что степень обогащения G4 мотивов в гене было продемонстрировано, чтобы предложить функцию гена. Например, прото-онкогенов и генов , участвующих в развитии , имеют значительно большее обогащение G4 структур , чем генов - супрессоров 8, 9.
С высокой термостабильности, почти повсеместное присутствие по всему геному, и потенциал, чтобы существенно повлиять на основные клеточные процессы, то неудивительно, чтобы обнаружить, что клетка эволюционировала ферменты для управления этими структурами. Одним из таких ферментов является G4 Resolvase1 (G4R1, называемый также RHAU и DHX36), которое мы охарактеризовали как источник большинства tetramolecular G4-ДНК - разрешающего активности в человека (HeLa) клеток 10. С тех пор было показано, тхат G4R1 прочно связывается и каталитически раскручивается tetramolecular и мономолекулярному G4-ДНК и РНК-G4 с стесненных сообщившим KDS для G4-связывающего белка 11, 12, 13. Кроме того, G4-разрешения активность G4R1 участвует в широком диапазоне биохимических и клеточных процессов, в том числе теломер / теломеразы биологии 11, 14, 15, 16, транскрипции и сплайсинга 17, 18, 19, 20, развитие 21, кроветворение 21 и регуляции иммунной системы 22, 23. С перевес G4 последовательностей специфически расположенной по всему геному и разнообразной клеточной рrocesses, что G4R1 недавно был замешан быть связан с, способностью выражать и эффективно очищать высокоактивной rG4R1 будет иметь огромное значение для выяснения биохимических механизмов и поведения этого белка.
Здесь мы покажем новую схему экспрессии и очистки (Рисунок 1) , который использует АТФ-зависимый, G4-разрешения деятельности rG4R1 эффективно изолировать активный фермент. Эта схема может быть приспособлена для очистки других АТФ-зависимых ферментов нуклеиновых кислот, для которых продукт ферментативной реакции больше не является субстратом для связывания, как это имеет место для G4R1.