Sau3AI酵素のDNA切断過程を解明する

Sau3AI は、ゲノムライブラリー構築などの遺伝子操作に広く使用されている II 型制限酵素です。 Sau3AI は、N 末端ドメイン (Sau3AI-N) と C 末端ドメイン (Sau3AI-C) の 2 つのドメインから構成されます。 これら 2 つのドメインがどのように連携して DNA を切断するのかはまだ不明です。

最近、中国科学院上海高等研究院（SARI）のYU Feng教授と武漢大学のHE Jianhua教授が率いる研究チームは、Sau3AIのC末端ドメインがC末端ドメインを開く自己活性化メカニズムを報告した。アロステリック効果を介して DNA 特異的部位の切断を達成する N 末端触媒ドメイン。

結果は8月30日付けのStructure誌に掲載された。

DNA切断活性のため、Sau3AIは大腸菌では発現できないため、外因性発現と構造研究には触媒部位変異体であるSau3AI-E64Aが使用されました。 Sau3AI-E64A 変異体の結晶構造は、DNA が結合していない場合、C 末端ドメインのループ領域 (333-342) が N 末端ドメインの DNA 結合部位にぶら下がり、N 末端ドメインが DNA 結合部位に結合するのを妨げていることを明らかにしています。 DNA。

Sau3AI の C 末端ドメインと DNA 複合体構造の分析により、C 末端ドメインのループ領域 (261 ～ 268 および 280 ～ 295) が DNA 結合後に大幅に変化していることが示され、Sau3AI が C 末端ドメインの結合後に構造変化を受ける可能性があることが示唆されました。ドメインがDNAに結合します。

さらに、研究者らは、C末端ドメインのDNA結合主要アミノ酸残基変異体（K257A、S424A、T435A）に対するゲルシフト実験を実施し、C末端結合DNAがN-アミンの触媒活性の活性化に重要な役割を果たしていることを確認した。ターミナルドメイン。 これらの結果は、C 末端ドメインがアロステリック効果を通じて N 末端ドメインの酵素活性を活性化することを示唆しています。

研究者らは、Sau3AI は IIE 型制限酵素であるが、他の IIE 型制限酵素とは異なり、ホモ二量体ではなく単量体であると示唆しました。 Sau3AI の 2 つの異なるドメインは、他の IIE 型制限酵素のホモ二量体と同様の役割を果たしており、Sau3AI が IIE 型制限酵素の新しいサブクラスであることを示唆しています。