方思敏， 李梦圆， 赵美萍

(北京分子科学国家实验室，北京大学化学与分子工程学院，北京 100871)

5′核酸外切酶是一类重要的核酸损伤修复酶，具有5′～3′方向的外切活性，参与DNA的复制、重组和修复过程，对于维持基因组的稳定性具有非常重要的作用[1 - 5]。人类核酸外切酶1(hEXO1)是人体中主要的5′外切酶，它参与碱基错配修复(MMR)、双键断裂修复(DSBR)等多种DNA损伤修复途径[6]，同时对于转录诱导的端粒结构重组中端粒的维持具有重要意义[7]。hEXO1的活性缺陷可导致碱基错配修复不及时，会对人体健康造成严重的危害，如导致自发性变异[8 - 10]、遗传性非息肉性结肠直肠癌[11 - 12]以及15%～25%散发性肿瘤的发展[13]；而双键断裂修复不及时则会导致染色体重排或消失、癌症或过早老化[14]。5′外切酶活性的异常与疾病密切相关，因此，开发其特异性荧光探针，用于生物样品中该酶活性的一步快速检测具有重要的生物学研究和临床诊断的意义。

目前关于5′核酸外切酶参与DNA损伤修复的机理方面已开展了大量研究[1 - 7]，但关于生物样品中5′外切酶活性及含量定量检测方法的报道非常缺乏。DNA荧光探针法由于具有灵敏度高、成本低、设计灵活、操作简单和响应迅速等优点，被广泛应用于核酸酶的分析检测和成像[15 - 16]。本工作以与hEXO1具有序列同源性、酶切性质相近且易获得的T5外切酶作为模型酶[17]，根据其与DNA底物反应的特性设计了对5′外切酶具有高选择性、高灵敏度的DNA荧光探针。该探针具有3′突出末端，5′末端磷酸化修饰以及连续三对错配碱基的双链内环状发夹结构，能有效抑制其它核酸外切酶和内切酶的非特异性水解作用，避免其干扰检测。……