中国科学院北京基因组研究所基因组变异与精准生物医学实验室研究员郭彩霞与美国国立卫生研究院(NIH)杨薇博士合作,利用Polκ在古菌中的同源物Dpo4易错跨越BPDE-dG 加合物的特性,通过系统比较Polκ与Dpo4的结构差异,预测Polκ活性中心与小指之间gap的结构变化及其N端独特的N-Clasp结构可能调控Polκ正确跨越BPDE-dG加合物。研究人员综合运用了生物化学、分子生物学、合成化学、分子模拟等多种技术手段,首次发现Polκ的gap结构决定了跨越BPDE-dG加合物的延伸能力和保真性,细胞回转实验也证实了Polκ-gap结构在调控跨越BPDE-dG加合物效应中的重要作用。同时,缺失N末端51个氨基酸的Polκ表现出减弱的DNA合成能力,并完全丧失了在BPDE-dG损伤模板上的延伸能力,揭示了Polκ N-clasp结构在跨越 BPDE-dG损伤过程中的重要作用,阐明了Polκ正确跨越BPDE-dG催化反应的关键分子机制。相关研究于2014年1月在线发表于Proceedings of the National Academy of Sciences, USA (PNAS)。