Sau3AI 효소의 DNA 절단 과정 해명

Sau3AI는 게놈 라이브러리 구축과 같은 유전자 조작에 널리 사용되는 II형 제한효소입니다. Sau3AI는 N 말단 도메인(Sau3AI-N)과 C 말단 도메인(Sau3AI-C)의 두 도메인으로 구성됩니다. 이 두 영역이 어떻게 함께 작용하여 DNA를 절단하는지 불분명합니다.

최근 중국과학원 상하이고급연구소(SARI)의 YU Feng 교수와 우한대학교 HE Jianhua 교수가 이끄는 연구팀은 Sau3AI C-말단 도메인이 알로스테릭 효과를 통한 N 말단 촉매 도메인은 DNA 특이적 부위의 절단을 달성합니다.

결과는 8월 30일 Structure에 게재되었습니다.

DNA 절단 활성으로 인해 Sau3AI는 대장균에서 발현될 수 없으므로 촉매 부위 돌연변이인 Sau3AI-E64A를 외인성 발현 및 구조 연구에 사용했습니다. Sau3AI-E64A 돌연변이의 결정 구조는 DNA가 결합되지 않은 경우 C-말단 도메인의 루프 영역(333-342)이 N-말단 도메인의 DNA 결합 부위 위에 걸려 N-말단 도메인이 DNA에 결합하는 것을 방지함을 나타냅니다. DNA.

Sau3AI C-말단 도메인 및 DNA 복합체 구조 분석에 따르면 C-말단 도메인의 루프 영역(261-268 및 280-295)은 DNA에 결합한 후 크게 변경되었으며, 이는 Sau3AI가 C-말단 이후 구조적 변화를 겪을 수 있음을 의미합니다. 도메인은 DNA에 결합합니다.

또한, 연구진은 C-말단 도메인의 DNA 결합 주요 아미노산 잔기 돌연변이(K257A, S424A, T435A)에 대한 겔 이동 실험을 수행하여 C-말단 결합 DNA가 N-말단의 촉매 활성을 활성화하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 확인했습니다. 터미널 도메인. 이러한 결과는 C-말단 도메인이 알로스테릭 효과를 통해 N-말단 도메인의 효소 활성을 활성화한다는 것을 시사합니다.

연구진은 Sau3AI가 IIE형 제한 효소이지만 다른 IIE형 제한 효소와는 달리 동종이합체가 아닌 단량체성임을 시사했습니다. Sau3AI의 두 가지 다른 도메인은 다른 유형 IIE 제한 효소의 동종이량체와 유사한 역할을 하며, 이는 Sau3AI가 유형 IIE 제한 효소의 새로운 하위 클래스를 나타냄을 시사합니다.