Structure of human DNA polymerase kappa inserting dATP opposite an 8-OxoG DNA lesion.
Structure of human DNA polymerase kappa inserting dATP opposite an 8-OxoG DNA lesion.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0005766
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发表时间：
2009-06-02
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Aggarwal AK
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Vasquez-Del Carpio R;Silverstein TD;Lone S;Swan MK;Choudhury JR;Johnson RE;Prakash S;Prakash L;Aggarwal AK
在正常有氧细胞代谢过程中形成的氧自由基攻击DNA中的碱基，7，8-二氢-8-氧代鸟嘌呤（8-oxoG）是形成的主要损伤之一。它是细胞中最具诱变性的损伤之一，因为它具有双重编码潜力，其中除了8-oxoG（anti）与C的正常碱基配对之外，8-oxoG（syn）还可以与A配对。人DNA聚合酶κ（Polκ）是新发现的DNA聚合酶Y家族的成员，具有通过DNA损伤复制的能力。为了理解Polκ偏好插入A相对的8-oxoG损伤的基础，我们已经解决了三元复合物中Polκ的结构，其中模板-引物在活性位点中呈递8-oxoG，并且dATP作为进入的核苷酸。我们发现Polκ活性位点很好地适应了顺式构象中的8-oxoG。也就是说，聚合酶和结合的模板-引物在它们的构象上与具有未受损DNA的三元复合物中的构象几乎相同。对于Hoogsteen碱基配对，在顺式构象中容纳8-oxoG与传入的dATP没有空间位阻。我们在这里提出的结构是第一个为真核translesion合成（TLS）DNA聚合酶与8-oxoG：在活性位点的碱基对。该结构显示了为什么Polκ在8-oxoG损伤对面插入A比插入C更有效。该结构也为为什么Polκ在插入损伤对面的A时比其他Y家族DNA聚合酶更有效提供了基础。
Oxygen-free radicals formed during normal aerobic cellular metabolism attack bases in DNA and 7,8-dihydro-8-oxoguanine (8-oxoG) is one of the major lesions formed. It is amongst the most mutagenic lesions in cells because of its dual coding potential, wherein 8-oxoG(syn) can pair with an A in addition to normal base pairing of 8-oxoG(anti) with a C. Human DNA polymerase κ (Polκ) is a member of the newly discovered Y-family of DNA polymerases that possess the ability to replicate through DNA lesions. To understand the basis of Polκ's preference for insertion of an A opposite 8-oxoG lesion, we have solved the structure of Polκ in ternary complex with a template-primer presenting 8-oxoG in the active site and with dATP as the incoming nucleotide. We show that the Polκ active site is well-adapted to accommodate 8-oxoG in the syn conformation. That is, the polymerase and the bound template-primer are almost identical in their conformations to that in the ternary complex with undamaged DNA. There is no steric hindrance to accommodating 8-oxoG in the syn conformation for Hoogsteen base-paring with incoming dATP. The structure we present here is the first for a eukaryotic translesion synthesis (TLS) DNA polymerase with an 8-oxoG:A base pair in the active site. The structure shows why Polκ is more efficient at inserting an A opposite the 8-oxoG lesion than a C. The structure also provides a basis for why Polκ is more efficient at inserting an A opposite the lesion than other Y-family DNA polymerases.
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影响因子：
64.8
作者：
Nair, DT;Johnson, RE;Aggarwal, AK
通讯作者：
Aggarwal, AK
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：
56.9
作者：
Nair, DT;Johnson, RE;Aggarwal, AK
通讯作者：
Aggarwal, AK
影响因子：
30.8
作者：
Haracska, L;Yu, SL;Prakash, S
通讯作者：
Prakash, S
DOI：
10.1073/pnas.97.8.3838
发表时间：
2000-04-11
影响因子：
11.1
作者：
Johnson, RE;Prakash, S;Prakash, L
通讯作者：
Prakash, L