DNA不一致合成複合体は,BファミリーのDNAポリメラーゼの塩基選択性についての洞察を提供します

科学分野:

• 分子生物学は分子生物学である.
• バイオケミストリー バイオケミストリー
• 構造生物学 構造生物学とは

背景:

• 複製性DNAポリメラーゼ (ポール) は高塩基選択性を示しており,これはゲノムの完全性にとって重要なプロセスである.
• 現在の仮説では,誤ったデオキシヌクレオチド三リン酸塩 (dNTPs) による三元複合体不安定化がベース差別の基礎であると示唆しています.
• この不安定化の分子基盤を理解することは,塩基選択性を説明する鍵です.

研究 の 目的:

• RB69 DNAポリメラーゼによる誤ったdNTPsで形成された三元複合体の不安定化の構造的基礎を解明する.
• 不一致のdNTPの非効率な組み込みにつながる特定の分子相互作用とステリック要因を特定する.

主な方法:

• エンジニアリングされたRB69ポリメラーゼ四重変異体 (qm) を使用して三元複合体の結晶構造を決定した.
• 三元複合体の中で捕捉された新生不配合のdNTPs.
• 比較のために,ワイルドタイプ (wt) ポリメラーゼ活性部位にモデルの不一致をモデル化しました.

主要な成果:

• 構造は,qmポリメラーゼの新生ベースペア結合ポケット (NBP) とバイナリ複合体の不一致の間の有意な違いを明らかにしました.
• モデル化された12の不一致のうち,野生型のNBPでステリック衝突を引き起こしたのは3つだけであり,他のものはワトソン・クリックのペアリングに適合したが,それからは逸脱した.
• qmポリメラーゼの拡大されたNBPと再配置されたテンプレート核酸は,Wt pol.より異なる方法で誤ったdNTPを収納しました.

結論:

• wt RB69 polによる誤ったdNTPの非効率的な組み込みは,Fingersドメイン閉鎖後のステリック衝突に起因する.
• 入ってくるdNTPとテンプレッティングベースとの間の弱い相互作用またはギャップ,および水害性NBP環境でプロトン化されたベースの埋葬も寄与します.
• これらの要因は,閉じた三元複合体を不安定化し,誤ったdNTPの組み込みを希少な出来事にして,高精度DNA複製を保証します.