Abstract
對於所有的生物體而言，維持DNA的完整性是非常的重要。DNA可以受到許多內在或是外源性因子導致雙股DNA斷裂(DSBs)；DNA雙股斷裂是十分致命的，假使修復的機制失效使得基因資訊損毀，最終將導致細胞死亡。因此，對於真核生物而言，DNA雙股斷裂修復是非常重要。生物體在對於雙股DNA斷裂的修復和偵測在演化上有兩個主要路徑；其一是同源重組(homologous recombination, HR)，另一是非同源重組(non-homologous end joining, NHEJ)。同源重組是基於DNA的同源性(homology)，並以之為板模(template)使其恢復基因資訊；非同源重組是將DNA斷裂雙股接合(ligation)使得在本質上較易於失去原本基因資訊的完整性；此外，對於具有較大基因組(genome)的生物體而言，非同源重組是較活躍地。西元1981年，Ku蛋白，於自體免疫疾病之日本病人血清中所發現，並以該姓氏前兩字為命名。在結構上，Ku是由兩次單體(subunit)，其分子量分別接近70 kDa和80 kDa，以非共價鍵結方式結合。Ku蛋白除了參與DNA修復外，對於維持生物體內平衡(homeostasis)也扮演重要角色。 在NHEJ過程中，Ku蛋白是參與主要成員之ㄧ，擔任偵測DNA雙股斷裂並與末端結合和牽涉末端修復接合的角色；此外，研究指出，Ku在兩異次單元體結合(heterodimer)的狀態下始具有生理活性且處於穩定的狀態。先前研究指出，Ku對於雙股DNA(dsDNA)末端的結合與其半胱氨酸(cysteine)的氧化還原態有關；在本研究中，藉由阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)之Ku同源基因AtKu70和AtKu80的表現，探討AtKu蛋白半胱氨酸的修飾對於雙股DNA末端結合的改變。經由電泳位移分析(electrophoretic mobility shift assay, EMSA)分析發現，不論AtKu70次單元體或是AtKu80次單元體本身皆不具有對雙股DNA末端結合的能力，只有當複合體形成後始具有這項能力。單獨對AtKu70上半胱氨酸殘基(residue)進行修飾後再與AtKu80形成複合體其對雙股DNA末端結合有相當影響；當AtKu70- AtKu80形成複合體後再對其半胱氨酸殘基進行修飾，其降低結合能力更進一步下降，這其中可能牽涉到蛋白質構型(conformation)的改變；關於詳細的過程需要更進一步的研究。