ATP driven structural changes of the bacterial Mre11:Rad50 catalytic head complex.
ATP driven structural changes of the bacterial Mre11:Rad50 catalytic head complex.
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DOI：
10.1093/nar/gkr749
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发表时间：
2012-01
影响因子：
14.9
通讯作者：
Hopfner KP
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Möckel C;Lammens K;Schele A;Hopfner KP
DNA双链断裂（DSBs）威胁着所有生命王国的基因组稳定性，并与人类的致癌染色体畸变有关。Mre11:Rad50 （MR）复合物是一种进化上保守的复合物，由两个Rad50 atp酶和Mre11核酸酶的二聚体组成，其感知和处理dsb并系住DNA进行修复。Rad50对ATP的结合和水解在功能上与DNA的结合和拴链耦合，同时也调控Mre11的核酸酶加工DNA末端。为了了解ATP如何控制Mre11和Rad50之间的相互作用，我们测定了被困在ATP/ADP状态下的Thermotoga maritima (Tm) MR的晶体结构。ATP与Rad50结合可诱导从具有可接近Mre11核酸酶位点的开放形式到封闭形式的大结构变化。值得注意的是，NBD二聚体结合在Mre11 dna结合间隙中，阻断了Mre11的dna结合位点。Rad50螺旋结构域的大旋转似乎为DNA系缚做了准备。dna结合研究表明，在复合物内，Rad50可能响应ATP形成一个dsdna结合位点，而Mre11核酸酶模块保留一个ssdna结合位点。我们的研究结果提示了atp依赖性DNA拴系和DSB处理的可能机制。
DNA double-strand breaks (DSBs) threaten genome stability in all kingdoms of life and are linked to cancerogenic chromosome aberrations in humans. The Mre11:Rad50 (MR) complex is an evolutionarily conserved complex of two Rad50 ATPases and a dimer of the Mre11 nuclease that senses and processes DSBs and tethers DNA for repair. ATP binding and hydrolysis by Rad50 is functionally coupled to DNA-binding and tethering, but also regulates Mre11's nuclease in processing DNA ends. To understand how ATP controls the interaction between Mre11 and Rad50, we determined the crystal structure of Thermotoga maritima (Tm) MR trapped in an ATP/ADP state. ATP binding to Rad50 induces a large structural change from an open form with accessible Mre11 nuclease sites into a closed form. Remarkably, the NBD dimer binds in the Mre11 DNA-binding cleft blocking Mre11's dsDNA-binding sites. An accompanying large swivel of the Rad50 coiled coil domains appears to prepare the coiled coils for DNA tethering. DNA-binding studies show that within the complex, Rad50 likely forms a dsDNA-binding site in response to ATP, while the Mre11 nuclease module retains a ssDNA-binding site. Our results suggest a possible mechanism for ATP-dependent DNA tethering and DSB processing by MR.
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影响因子：
3.7
作者：
Budd ME;Campbell JL
通讯作者：
Campbell JL
影响因子：
64.5
作者：
Hopkins BB;Paull TT
通讯作者：
Paull TT
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
DOI：
10.1107/s0907444902016657
发表时间：
2002-11-01
影响因子：
2.2
作者：
Adams, PD;Grosse-Kunstleve, RW;Terwilliger, TC
通讯作者：
Terwilliger, TC
影响因子：
5.6
作者：
de Jager, M;Trujillo, KM;Wyman, C
通讯作者：
Wyman, C