清華大學顏寧教授最新綜述：TALE研究進展

　　報道：TALE (Transcription Activator Like Effectors)是一類DNA結合蛋白，近年來由于在基因組編輯方面的作用而受到矚目。

　　近期來自清華大學，清華大學-北京大學生命科學聯合中心的顏寧教授發表了題為“Revisiting the TALE repeat”的文章，針對這種蛋白重復結構提出了新觀點，這將有助于深入了解TALE蛋白，并促進TALEN技術設計中的親和力和特異性。

　　TALE是植物致病菌Xanthomonas通過III型分泌系統注入到宿主細胞內的一種蛋白質。TALE蛋白的奇特之處在于它的DNA結合結構域 ——該DNA結合結構域不同于其他已知的DNA結合結構域。它是由不同數量的重復單元組成，每一個重復單元特異識別一個DNA堿基對。

　　大多數情況下每個重復單元由34個氨基酸組成。這34個氨基酸中除了第12，13位的氨基酸變化較大之外，其他氨基酸高度保守。這兩個不保守的氨基酸被命名為RVD(repeat variable diresidue)。每個重復序列中12，13位的氨基酸和識別的核苷酸種類有特殊的一一對應關系。

　　TALE蛋白的特異DNA序列識別以及靈活的可組裝性為它們在分子生物學中的應用提供了巨大的前景，科學家們可以設計組裝任意的TALE單元去識別目標DNA雙螺旋序列。這一特性已經被用來構造切割特異雙鏈DNA序列的DNA酶TALEN (TALE nuclease)，成功用于在細胞基因組中引入定點突變、定點敲除等操作。

　　2012年顏寧教授與施一公教授，朱健康教授合作，報道了轉錄激活因子樣效應蛋白TALE特異識別DNA的分子機理，此后他們又發現TALE能夠特異識別DNA-RNA雜合鏈，并且能夠保護DNA-RNA雜合鏈不被核酸酶降解。

　　在這些研究的基礎上，顏寧教授研究組提出了一個基于結構的TALE重復序列重新劃分，這種新的編號系統將TALE所屬家族與α-螺線超家族統一起來，并反映出了TAL效應因子的結構完整性。

　　此外，研究人員還解析了15個結合有靶標DNA分子的復合物中dHax3突變的晶體結構，從中說明了識別腺嘌呤(A)和鳥嘌呤(G)的結構基礎。這些結構分析都有助于加深我們對于TALE蛋白的了解，并改善TALEN技術設計中的親和力和特異性。

　　之前顏寧教授還曾發表綜述，針對一種特殊的轉運蛋白——質子耦合次級轉運蛋白進行了介紹，這是一種廣泛存在于機體營養吸收，代謝產物排出，多藥耐藥等方面的重要作用因子。