Cryo-EM structure of TFIIH/Rad4-Rad23-Rad33 in damaged DNA opening in nucleotide excision repair.
Cryo-EM structure of TFIIH/Rad4-Rad23-Rad33 in damaged DNA opening in nucleotide excision repair.
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DOI：
10.1038/s41467-021-23684-x
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发表时间：
2021-06-07
影响因子：
16.6
通讯作者：
Murakami K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
van Eeuwen T;Shim Y;Kim HJ;Zhao T;Basu S;Garcia BA;Kaplan CD;Min JH;Murakami K
当 XPC-RAD23B-CETN2 复合体首先从基因组 DNA 中识别 DNA 损伤并招募通用转录因子复合体 TFIIH 进行后续损伤验证时，多功能核苷酸切除修复 (NER) 途径就启动了。在这里，我们展示了 NER 起始复合物的冷冻电镜结构，该复合物包含 Rad4–Rad23-Rad33（XPC–RAD23B–CETN2 的酵母同源物）和 7 亚基核心 TFIIH，以 3.9–9.2 Å 分辨率组装在致癌物-DNA 加合物病变上。可以绘制约 30 bp 的 DNA 双链体，因为它分别横跨病变 3' 侧和 5' 侧的 TFIIH 的 Rad4 和 Ssl2 (XPB) 亚基。通过损伤处 DNA 的解旋，可以同时与 Rad4 和 TFIIH 结合。易位加上 Ssl2 和 Rad4 产生的扭矩将延长病变处的 DNA 解旋，并将受损链以适合后续病变扫描和验证的开放形式传递至 Rad3 (XPD)。保守的真核核苷酸切除修复 (NER) 途径可保护基因组免受各种环境引起的 DNA 损伤。在这里，作者通过确定与含有单一致癌物-DNA 加合物的 DNA 结合的酵母 TFIIH/Rad4-Rad23-Rad33 复合物的冷冻电镜结构，深入了解了 NER 如何在病变上启动。
The versatile nucleotide excision repair (NER) pathway initiates as the XPC–RAD23B–CETN2 complex first recognizes DNA lesions from the genomic DNA and recruits the general transcription factor complex, TFIIH, for subsequent lesion verification. Here, we present a cryo-EM structure of an NER initiation complex containing Rad4–Rad23-Rad33 (yeast homologue of XPC–RAD23B–CETN2) and 7-subunit coreTFIIH assembled on a carcinogen-DNA adduct lesion at 3.9–9.2 Å resolution. A ~30-bp DNA duplex could be mapped as it straddles between Rad4 and the Ssl2 (XPB) subunit of TFIIH on the 3' and 5' side of the lesion, respectively. The simultaneous binding with Rad4 and TFIIH was permitted by an unwinding of DNA at the lesion. Translocation coupled with torque generation by Ssl2 and Rad4 would extend the DNA unwinding at the lesion and deliver the damaged strand to Rad3 (XPD) in an open form suitable for subsequent lesion scanning and verification. The conserved eukaryotic nucleotide excision repair (NER) pathway protects the genome from a wide variety of environmentally induced DNA lesions. Here, the authors provide insights into how NER is initiated on lesions by determining the cryo-EM structure of the yeast TFIIH/Rad4–Rad23-Rad33 complex bound to a DNA containing a single carcinogen-DNA adduct.
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