一本鎖DNAヘアピン構造を認識する複製タンパク質の構造と機能

识别单链DNA发夹结构的复制蛋白的结构和功能

• 批准号: 04254206
• 负责人: 正井 久雄
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04254206/
• 关键词: DNA複製; 一本鎖DNAヘアピン; DEAD; DEXHファミリー; DNAヘリカーゼ; プラモソーム; 欠失変異体; ATP加水分解; Znフィンガー; DNA複製; 一本鎖DNAヘアピン; DEAD; DEXHファミリー; DNAヘリカーゼ; プラモソーム; 欠失変異体; ATP加水分解; Znフィンガー

一本鎖DNAヘアピン構造を特異的に認識、結合して複製複合体(プラモソーム)の形成を促進する大腸菌PriAタンパン質の構造と機能の解析から以下の結果を得た。1)種々のプラスミドから単離したPriAタンパク質の標的配列(n'サイト)は、その塩基配列の類似性から5個のグループに分類された。いずれのグループも特徴的なステム=ループ構造を形成するが、全てのグループに共通な配列は見いだされないことから、PriAタンパク質は標的配列の高次構造を認識することが示唆された。2)PriAタンパク質はDEAD/DEX.HファミリーとよばれるRNAヘリカーゼに保存されるアミノ酸モチーフと共に、CXXC(C:システイン)配列が4回繰り返されるZnフィンガー様構造を所有している。3)PriAタンパク質(732アミノ酸)のN端545アミノ酸を所持する変異体は、野性体の約1/100の比活性ではあるが、有意なDNA複製能、(d)ATP加水分解能、およびDNAヘリカーゼ能を所有していることが示された。この事実はRNAヘリカーゼ保存ドメインVIはPriAタンパク質の一本鎖DNAヘアピン結合およびそれに伴うプライモソーム形成にとっては必須でないことを示す。4)South-western法により、N端311アミノ酸のみをもつPriAタンパク質変異体はDNAに結合できるが、N端311アミノ酸を欠損しC端のみをもつ変異体は結合できないことから、PriAタンパク質のDNA結合ドメインはN端311アミノ酸内に限定された。5)PriAタンパク質はn'サイト配列をもつRNAにも特異的に結合する。しかしながら、RNA結合はPriAタンパク質の(d)ATP加水分解能を活性化できないことから、DNA結合とRNA結合は質的に異なる可能性が示唆された。

通过分析大肠杆菌Pria卫生tampan品质的结构和功能获得以下结果，这些味道特征专门识别和结合了单链DNA发夹结构，以促进复制复合物（Plamosomes）的形成。 1）从各种质粒分离的PRIA蛋白的靶序列（N'Sites）由于其在核苷酸序列中的相似性而分为五组。尽管两组都形成了独特的干循环结构，但在所有组中没有发现序列表明PRIA蛋白识别靶序列的高阶结构。 2）PRIA蛋白具有类似Zn的手指样结构，其中CXXC（C：半胱氨酸）序列重复四次，以及在RNA解旋酶中保守的氨基酸基序，称为死亡/DEX.H家族。 3）携带PRIA蛋白的N末端545氨基酸的突变体（732氨基酸）被证明具有明显的DNA复制能力，（D）ATP水解能力和DNA解放酶的能力，尽管它具有约1/100的特异性活性。该事实表明，RNA解旋酶保守的域VI对于单链DNA发夹结合和相关的原始体形成并不是必需的。 4）西南方法允许只有N末端311氨基酸的PRIA蛋白突变体与DNA结合，但是只有C末端311氨基酸的突变体无法结合。因此，PRIA蛋白的DNA结合结构域仅限于N末端311氨基酸。 5）PRIA蛋白还特异性地结合了N'Site序列的RNA。但是，RNA结合不能激活PRIA蛋白的（D）ATP水解，这表明DNA结合和RNA结合可能在质量上有所不同。