东北Beuning实验室重点是理解蛋白质和酶的structure-function-dynamics关系,尤其关注蛋白质参与DNA代谢和DNA损伤宽容。
我们的目标是理解细胞反应基因毒性压力。所有生物经验损害他们的遗传物质环境和内源性来源。存在多个冗余系统来识别和移除受损的基地在从细菌到人类生物体DNA。例如,细菌SOS反应,涉及upregulation至少40个基因大肠杆菌经验,是诱导细胞损伤DNA和其它压力。许多基因诱导的SOS反应负责DNA修复和细胞周期调控。另一组基因诱导的SOS反应,编码DNA聚合酶的大家庭,在宽容中发挥作用,DNA损伤因子致突变的潜在成本。
DNA损伤耐受性的DNA聚合酶的大家庭Y家庭DNA聚合酶是专门的DNA聚合酶能够复制的一个宽数组受损DNA基板,包括thymine-thymine二聚体、核苷酸基加合物,和基本的网站。Y的存在家庭DNA聚合酶在细胞抵抗几类损伤因子和环境毒素。我们的研究的主要焦点是理解这些DNA聚合酶的破坏DNA的特异性底物利用蛋白质工程,分子建模和化学合成。
复制的蛋白质动态和交互我们研究的另一个重点是理解蛋白质动力学和蛋白质间的相互作用,调节DNA损伤反应和DNA复制。这项工作重点是持续的内在动力夹以及单链DNA结合蛋白相互作用和SOS-induced UmuD的蛋白质。
远程残渣参与酶活性与的合作Ondrechen研究小组,我们调查的影响,活跃的站点和远程残留酶活性使用Ondrechen集团做出的计算预测方法。我们确定残留的突变的影响预测为活动使用酶动力学和生物物理方法。在我们的实验室,这些方法已经应用于大家庭和复制的DNA聚合酶以及酶参与中央代谢和氨基酸和核酸代谢。
分配酶功能也使用Ondrechen集团我们旨在分配功能实验酶未知或可能错误地分配功能。这项工作利用计算化学残留物的性质,导致活动发展为每个功能的家庭或sub-family化学签名。然后我们实验描述蛋白质功能将它们分配给正确的家庭功能。