Structural basis of damage recognition by thymine DNA glycosylase: Key roles for N-terminal residues.
Structural basis of damage recognition by thymine DNA glycosylase: Key roles for N-terminal residues.
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DOI：
10.1093/nar/gkw768
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发表时间：
2016-12-01
影响因子：
14.9
通讯作者：
Drohat AC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Coey CT;Malik SS;Pidugu LS;Varney KM;Pozharski E;Drohat AC
胸腺嘧啶DNA糖基化酶（TDG）是一种碱基切除修复酶，在DNA修复和表观遗传调控中起作用。TDG从5-甲基胞嘧啶（mC）脱氨引起的致突变性G·T错配中去除胸腺嘧啶，并处理其他脱氨引起的病变，包括尿嘧啶(U)。对于DNA去甲基化至关重要的是，TDG去除5-甲酰基胞嘧啶和5-羧基胞嘧啶，它们是由Tet（10 - 11易位）酶产生的mC衍生物。在这里，我们报道了TDG82-308的结构和功能研究，这是一种比TDG111-308多含有29个n端残基的新结构，TDG111-308是以前用于dna结合TDG结构的结构。晶体结构和核磁共振实验表明，对于底物结合或产物结合的TDG82-308，大多数这些n端残基是无序的。然而，TDG82-308的G·T底物亲和力和糖基酶活性大大超过TDG111-308，相当于全长TDG。我们首次报道了酶-底物复合物中TDG的高分辨率结构，因为G·U与TDG82-308 （1.54 Å）和TDG111-308 （1.71 Å）结合，揭示了新的酶-底物直接和水介导的接触。我们还报道了TDG82-308产物配合物的结构（1.70 Å）。TDG82-308形成独特的酶- dna相互作用，支持其结构-功能研究的价值。结果促进了对TDG如何识别和从DNA中去除修饰碱基的理解，特别是那些由脱氨基产生的碱基。
Thymine DNA Glycosylase (TDG) is a base excision repair enzyme functioning in DNA repair and epigenetic regulation. TDG removes thymine from mutagenic G·T mispairs arising from deamination of 5-methylcytosine (mC), and it processes other deamination-derived lesions including uracil (U). Essential for DNA demethylation, TDG excises 5-formylcytosine and 5-carboxylcytosine, derivatives of mC generated by Tet (ten-eleven translocation) enzymes. Here, we report structural and functional studies of TDG82-308, a new construct containing 29 more N-terminal residues than TDG111-308, the construct used for previous structures of DNA-bound TDG. Crystal structures and NMR experiments demonstrate that most of these N-terminal residues are disordered, for substrate- or product-bound TDG82-308. Nevertheless, G·T substrate affinity and glycosylase activity of TDG82-308 greatly exceeds that of TDG111-308 and is equivalent to full-length TDG. We report the first high-resolution structures of TDG in an enzyme-substrate complex, for G·U bound to TDG82-308 (1.54 Å) and TDG111-308 (1.71 Å), revealing new enzyme-substrate contacts, direct and water-mediated. We also report a structure of the TDG82-308 product complex (1.70 Å). TDG82-308 forms unique enzyme–DNA interactions, supporting its value for structure-function studies. The results advance understanding of how TDG recognizes and removes modified bases from DNA, particularly those resulting from deamination.
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DOI：
10.1107/s090744491003982x
发表时间：
2011-04
期刊：
Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography
影响因子：
--
作者：
Evans PR
通讯作者：
Evans PR
影响因子：
25
作者：
Guo, Junjie U.;Su, Yijing;Shin, Joo Heon;Shin, Jaehoon;Li, Hongda;Xie, Bin;Zhong, Chun;Hu, Shaohui;Le, Thuc;Fan, Guoping;Zhu, Heng;Chang, Qiang;Gao, Yuan;Ming, Guo-li;Song, Hongjun
通讯作者：
Song, Hongjun
影响因子：
14.9
作者：
Hashimoto H;Zhang X;Cheng X
通讯作者：
Cheng X
DOI：
10.1107/s0907444904019158
发表时间：
2004-12-01
影响因子：
2.2
作者：
Emsley, P;Cowtan, K
通讯作者：
Cowtan, K
影响因子：
64.8
作者：
Fromme, JC;Banerjee, A;Verdine, GL
通讯作者：
Verdine, GL