?????? DNA遺傳信息隱藏在交替排布的腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鳥嘌呤（G）四種基本堿基中。5-甲基胞嘧啶（5mC）和5-羥甲基胞嘧啶（5hmC）因在基因表達(dá)調(diào)控中扮演了重要作用而被稱為第5和第6種堿基，識(shí)別這兩種修飾堿基的蛋白是其表觀遺傳信息傳遞和表達(dá)的關(guān)鍵因子。
?????? 2014年6月，微生物代謝國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室賀新義副研究員領(lǐng)銜的研究小組報(bào)導(dǎo)了鏈霉菌中一個(gè)能特異性識(shí)別并水解5羥甲基胞嘧啶單核苷酸(5hmCMP)的蛋白MilB，它負(fù)責(zé)核苷類抗生素米多霉素的起始合成步驟，對(duì)5hmCMP結(jié)合偏好性是CMP的27倍。結(jié)構(gòu)研究表明，MilB蛋白中存在一個(gè)5hmC結(jié)合口袋，與真核生物中5mC識(shí)別蛋白中對(duì)應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)很類似，MilB蛋白中的一個(gè)關(guān)鍵氨基酸Arg23在底物進(jìn)入的過程中扮演了開關(guān)的作用。通過分子改造， 突變后的蛋白能夠利用CMP而降低對(duì)5hmCMP的識(shí)別，該發(fā)現(xiàn)可以應(yīng)用于代謝途徑改造產(chǎn)生新的結(jié)構(gòu)類似物。該項(xiàng)工作得到了吳更教授的協(xié)助，發(fā)表在Nucleic Acids Research.
?????? 2015年1月，該研究小組在鏈霉菌中報(bào)導(dǎo)了一個(gè)5mC特異性識(shí)別蛋白Sco5333，這個(gè)蛋白有獨(dú)特的SRA-HNH雙結(jié)構(gòu)域，廣泛的存在于細(xì)菌中并被注釋為未知蛋白。通過系統(tǒng)性的生化表征發(fā)現(xiàn)該蛋白結(jié)合5mC的能力比結(jié)合正常胞嘧啶的能力高至少100倍以上，該種結(jié)合只有甲基化特異性而沒有DNA序列的特異性，這對(duì)于富集DNA樣本中任何位置上的5mC是極其有利的，它比目前商業(yè)化的5mCG結(jié)合蛋白具有更大的應(yīng)用前景。通過進(jìn)一步研究，研究小組提出了一種不同于經(jīng)典的修飾和限制系統(tǒng)的模型： Sco5333蛋白通過SRA結(jié)構(gòu)域高效結(jié)合5mC以及HNH結(jié)構(gòu)域的微弱切割活性的配合達(dá)到限制外來DNA，保護(hù)自身DNA的目的，這對(duì)IV型限制性內(nèi)切酶的作用機(jī)制具有普適性。該項(xiàng)成果發(fā)表在Nucleic Acids Research上，整合了NEW England Biolabs鄭鈺課題組的部分研究內(nèi)容.
?????? 這是繼該研究小組在鏈霉菌中發(fā)現(xiàn)能夠特異性識(shí)別并切割磷硫酰化DNA的IV限制酶ScoMcrA (PLoS Genetics, December 23, 2010）之后的系統(tǒng)性研究成果，以上研究工作均在國內(nèi)獨(dú)立完成。
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