Bases estructurales del despliegue G-cuadruplex por la DEAH/RHA helicasa DHX36

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología molecular
• Biología estructural

Sus antecedentes:

• Las secuencias ricas en guanina forman G-cuadruplexos, impidiendo procesos celulares como la replicación y la transcripción.
• Las helicasas son cruciales para el despliegue de los cuádruples G, pero los mecanismos siguen sin estar claros.
• DHX36 es una helicasa G-cuadruplex de alta afinidad vital para varias funciones celulares.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar el mecanismo molecular del reconocimiento y el despliegue de G-cuadruplex por la helicasa DHX36.
• Determinar la base estructural para la unión selectiva de DHX36 a los cuadruplexos G paralelos.

Principales métodos:

• Determinación de la estructura cocristalina del DHX36 bovino unido a un cuádruple de ADN G y a un segmento de ADN monocatenario de 3'.
• Comparación de las estructuras cristalinas de DHX36 en diferentes estados (no ligado, ligado al análogo de ATP, ligado a G-cuadruplex).
• Análisis de transferencia de energía por resonancia de fluorescencia de una sola molécula (FRET).

Principales resultados:

• El motivo N-terminal de DHX36 forma una hélice α inducida por la unión al ADN, lo que permite la unión selectiva a cuadruplexos G paralelos a través de su subdominio similar al pliegue OB.
• La unión G-cuadruplex por sí sola desencadena reordenamientos dentro del núcleo de la helicasa DHX36.
• Estas reorganizaciones, junto con el tirón de la cola de ADN de una sola cadena, facilitan el despliegue gradual de G-cuadruplex.

Conclusiones:

• DHX36 emplea un mecanismo estructural único que implica una hélice inducida y reorganizaciones del núcleo para la unión y el despliegue G-cuadruplex.
• Los hallazgos proporcionan una visión a nivel atómico de cómo las helicasas resuelven las estructuras G-cuadruplex.
• Este trabajo aclara el papel de DHX36 en el manejo de G-cuadruplexos dentro de la célula.