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本文主要围绕RecQ解旋酶家族的两个成员——BLM和RECQ5开展了以下三个方面的工作:首先，研究了BLM解旋酶的聚合状态、DNA解旋的活性形式及聚合状态转换的动力学机制;其次，在体实验中间接观察到BLM解旋酶重复解旋行为;最后，对比研究RECQ5β及截短C-末端结构域的RECQ5β解旋酶核心的底物特异性。论文中工作主要取得以下有意义的进展: (1)我们使用动态光散射技术(Dynamiclightscattering，DLS)研究BLM全长蛋白在ATP水解的不同阶段时的聚合状态，并与BLM解旋酶核心(642-1290a.a.)进行比较研究。结果说明:分子量为159kDa的BLM解旋酶，在空状态下（无核苷酸结合状态）或是与25nt单链DNA(single-strandedDNA，ssDNA)结合时，主要是以大于700kDa的多聚体形式（很可能是六聚体）存在。结合了ATP的BLM以两种形式存在:一部分以多聚体存在，另一部分为单体。同时结合ATP和DNA，BLM多聚体发生解离成为水合半径为6.5nm的稳定形式。这种形式可能是二聚体或是单体，计算得到的分子量为268kDa。与ATP非水解类似物AMPPNP结合时，BLM大多是高阶寡聚体。而在同时结合AMPPNP和ssDNA时，大约有1/3BLM解离成低阶寡聚物（可能是三聚体），其余的仍以高阶寡聚物形式存在。而对于BLM解旋酶核心，DLS测量结果为:所有不同条件下蛋白总是以单体形式存在。综合起来，DLS的结果说明主要是ATP水解引发了高阶寡聚BLM解体。 (2)我们通过快速停流荧光技术(stopped-flowfluorescentassays)多角度证明BLM解旋DNA时的活性形式。稳态动力学和单转换动力学研究表明BLM解旋酶在不同的酶浓度、不同ATP浓度以及不同的3-尾链长度下均以单体形式解开双链DNA。没有看到任何以寡聚体解旋的实验证据。通过AMPPNP解旋抑制实验，得到了BLM解旋酶的ATP酶活性受到AMPPNP结合抑制的实验曲线，并与理论曲线相互比较，排除BLM以多体形式工作的可能，从反方向对BLM单体解旋活性进行了验证。进一步，通过在不同DNA底物存在时，ATP酶活性的测量说明BLM解旋酶在解旋高级DNA结构时仍然以单体形式工作，如Hollidayjunction和D-loop。BLM单体工作机制的确定从分子水平解释了有一个等位基因发生致病突变的携带者并不表现出患病的临床现象。解决了之前生化研究结果与临床现象相互矛盾的问题。 (3)我们在BLM解旋酶与forkDNA相互作用的动力学研究中，间接观察到BLM解旋酶的链转换和重复解旋行为。这一结果确认了之前其他研究组通过单分子研究观察到的现象。这是首次报道在体实验中观察到BLM解旋酶依赖于5-尾链的链间转换现象，开辟了用快速停流方法研究这些解旋酶行为的新途径。 (4)最后，用快速荧光实验对比研究RECQ5β以及RECQ5β的解旋酶核心的底物特异性的差别。RECQ5β以及RECQ5β的解旋酶核心分别用不同DNA底物(ForkDNA、单双链DNA、平末端双链DNA以及HollidayjunctionDNA)进行多转换解旋动力学实验。并对应研究了这两个蛋白从这些DNA底物解离动力学过程。结果说明:与RECQ5β1-467相比，具有C-末端结构域的RECQ5β解旋酶更容易从DNA上解离，同时还具有更高的解旋DNA能力。说明RECQ5β不会因为缺失C-末端结构域使得解旋酶核心完全失去解旋活性，但是C-末端结构域会对DNA解旋有促进作用。尤其是解开平末端双链DNA底物和复杂的HollidayjunctionDNA，C-末端结构域的作用十分明显。对比解旋效率和解离能力，发现最有意思的结果是:与DNA结合不太稳定的RECQ5β解开DNA的能力比能够稳定的结合在DNA上的RECQ5β1-467强。