李国辉等揭示金属钌配合物诱导DNA相分离微观分子机制

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近日，我所分子模拟与设计研究组（1106组）李国辉研究员团队与中山大学毛宗万教授团队合作，在揭示金属钌配合物诱导DNA相分离微观分子机制研究方面取得新进展。
　　细胞内生物大分子在正确的时间及空间实现一定秩序的聚集以达到“液-液”相分离（liquid-liquid phase separation, LLPS）的现象调节着诸多细胞活动，已经成为生命科学领域研究、关注的热点。其中，DNA“液-液”相分离直接调控包括基因转录、翻译， 染色体高级结构组装等重要过程。同时，DNA LLPS异常可导致致癌基因表达、基因组失活、转录激活失控等与疾病直接相关的细胞过程。

　　本工作中，合作团队提出了一种具有高度DNA亲和性及光开关属性的金属钌配合物以实现活体细胞DNA分子相分离过程的实时检测。此外，金属钌配合物在体内外均显示出有效的肿瘤抑制活性。李国辉团队通过多尺度分子动力学模拟，阐明了钌配合物通过正电亲脂性三苯基膦取代基和柔性长烷基链在DNA分子之间形成多价结合力以诱导DNA相分离的微观分子机制。本研究为诱导活体细胞相分离的介入试剂设计提供新的思路。
　　相关成果以“Induction and Monitoring of DNA Phase Separation in Living Cells by a Light-Switching Ruthenium Complex”为题，于近日发表在《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc.）上。该工作的第一作者是中山大学博士研究生汪文锦和我所1106组助理研究员穆霞。上述工作得到国家自然科学基金等项目的支持。（文/图 张跃斌、李国辉）
　　文章链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.1c01424


            文章来源：大连化物所
       李国辉，男，博士，研究员，1972年生，辽宁沈阳人。1994年毕业于辽宁师范大学物理系，2000年获中科院大连化物所博士学位，毕业于分子反应动力学国家重点实验室。2000年毕业后去美国留学，在美国新墨西哥大学从事分子光谱的精确量子力学计算研究工作，从2001年到2006年先后在威斯康辛大学-麦迪逊分校、哈佛大学医学院从事理论与计算生物学方面的方法学发展和应用方面的研究工作。从2006年3月份开始到2009年3月份应聘回国工作，一直在世界著名生物制药公司Biogen Idec Inc.从事计算生物学方法的发展和小分子药物以及蛋白质药物的研发工作。回国后担任大连化物所研究员、科学院百人计划入选者，现为大连化物所分子反应动力学国家重点实验室分子模拟与设计题目组组长。
       毛宗万，中山大学化学学院教授，担任中国化学会理事、化学生物学专业委员会副主任、广东省化学会理事长、英国皇家化学会会士、J. Inorg. Bichem.、《药物进展》等杂志编委。曾获国家杰出青年科学基金、国家自然科学二等奖（排名第一）、广东省自然科学一等奖（排名第一）。已在Chem. Soc. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem.、Biomaterials等杂志上发表论文170余篇，出版专著教材4部。