• Aktualności
  • Wyróżnione informacje
  • Naukowcy z Laboratorium Struktury Białka i Instytutu Biofizyki Czeskiej Akademii Nauk opublikowali artykuł w renomowanym czasopiśmie Nature Communications

Naukowcy z Laboratorium Struktury Białka i Instytutu Biofizyki Czeskiej Akademii Nauk opublikowali artykuł w renomowanym czasopiśmie Nature Communications

Naukowcy z Laboratorium Struktury Białka i Instytutu Biofizyki Czeskiej Akademii Nauk opublikowali artykuł w renomowanym czasopiśmie Nature Communications, który opisuje mechanizm działania białka RuvC, rezolwazy struktur Holliday’a (Holliday junctions, HJ). W artykule opisano, w jaki sposób rezolwaza RuvC wykorzystuje dynamiczne próbkowanie struktury Holliday’a, aby osiągnąć specyficzność w stosunku do sekwencji oraz wydajne rozcinanie struktury. Białko bakteryjne RuvC jest kanoniczną rezolwazą, która wprowadza dwa symetryczne cięcia do HJ. Aby uzyskać pełne rozłączenie HJ, oba cięcia muszą być ściśle skoordynowane. Są one również specyficzne do sekwencji DNA. Wykorzystując połączenie biologii strukturalnej, biochemii i metod obliczeniowych, Karolina Górecka, Aleksandra Szlachcic i Marcin Nowotny z MIBMiK wraz z Miroslavem Krepl’em i Jiri Sponer’em z Instytutu Biofizyki Czeskiej Akademii Nauk wykazali, że poprawne umiejscowienie substratu do cięcia wymaga zmian konformacyjnych w obrębie związanego DNA. Zmiany te obejmują rzadkie stany wysokoenergetyczne oraz wspomagane przez białko wyplatanie zasad, które jest możliwe tylko dla sekwencji DNA rozpoznawanej przez białko. Te zmiany konformacyjne oraz złagodzenie indukowanego przez białko napięcia strukturalnego w DNA ułatwiają koordynację między dwoma cięciami. Unikalny mechanizm cięcia DNA przez RuvC pokazał znaczenie wysokoenergetycznych stanów konformacyjnych w przetwarzaniu kwasów nukleinowych przez enzymy. Ta wysoce interdyscyplinarna praca pokazuje również efekt synergii połączenia wiedzy eksperymentalnej i obliczeniowej dwóch współpracujących grup.

 

Górecka KM&, Krepl M*,&, Szlachcic A, Poznański J, Šponer J, Nowotny M*. RuvC uses dynamic probing of the Holliday junction to achieve sequence specificity and efficient resolution. Nat Commun. 2019 Sep 10;10(1):4102. *corresponding authors, &co-first authors

 

Fig.1

Rycina prezentująca mechanizm rozdziału HJ przez RuvC. a Struktura Holliday’a. Cięte oraz nietknięte nici DNA pokazano odpowiednio w fioletowych i niebieskich drabinkach. b Wiązanie DNA HJ. Podjednostki dimeru są pokazane jako żółto-zielone i różowe owale. Hydrolizowany fosforan jest oznaczony, jako fioletowe kółko. Turkusowe koła reprezentują centra aktywne w nieaktywnej konfiguracji. c Wyplecenie adeniny z helisy DNA (czerwone) naprzeciwko hydrolizowanej zasady. Miejsce aktywne w konfiguracji katalitycznej pokazane jest jako czerwone kółko. d Drugie cięcie. e Produkty rozcinania struktury Holliday’a.