3'-processing and strand transfer catalysed by retroviral integrase in crystallo.
3'-processing and strand transfer catalysed by retroviral integrase in crystallo.
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DOI：
10.1038/emboj.2012.118
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发表时间：
2012-06-29
期刊：
影响因子：
11.4
通讯作者：
Cherepanov, Peter
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hare, Stephen;Maertens, Goedele N.;Cherepanov, Peter
逆转录病毒整合酶（IN）负责两个连续的反应，其导致病毒DNA拷贝插入宿主细胞染色体中。最初，该酶从病毒DNA末端去除二核苷酸或三核苷酸，以暴露附着在不变CA二核苷酸上的3′-羟基（3′-加工反应）。第二，将处理后的3′-病毒DNA末端插入宿主染色体DNA（链转移）。在此，我们报告了在3′-加工之前结合病毒DNA的原型泡沫病毒IN的晶体结构。此外，利用其对二价金属离子辅因子的依赖性，我们能够将病毒酶冷冻捕获在其基态，其中包含3′-加工或链转移所需的所有组分。我们的结果揭示了逆转录病毒DNA整合的机制，并解释了为什么HIV IN链转移抑制剂对整合的3′-加工步骤无效。此外，基态结构突出了抑制剂在与IN活性位点结合时所利用的引人注目的底物模拟，并提出了改进这类临床相关小分子的方法。
Retroviral integrase (IN) is responsible for two consecutive reactions, which lead to insertion of a viral DNA copy into a host cell chromosome. Initially, the enzyme removes di- or trinucleotides from viral DNA ends to expose 3′-hydroxyls attached to the invariant CA dinucleotides (3′-processing reaction). Second, it inserts the processed 3′-viral DNA ends into host chromosomal DNA (strand transfer). Herein, we report a crystal structure of prototype foamy virus IN bound to viral DNA prior to 3′-processing. Furthermore, taking advantage of its dependence on divalent metal ion cofactors, we were able to freeze trap the viral enzyme in its ground states containing all the components necessary for 3′-processing or strand transfer. Our results shed light on the mechanics of retroviral DNA integration and explain why HIV IN strand transfer inhibitors are ineffective against the 3′-processing step of integration. The ground state structures moreover highlight a striking substrate mimicry utilized by the inhibitors in their binding to the IN active site and suggest ways to improve upon this clinically relevant class of small molecules.
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DOI：
10.1107/s0907444905036693
发表时间：
2006-01-01
影响因子：
2.2
作者：
Evans, P
通讯作者：
Evans, P
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：
5.4
作者：
ENGELMAN, A;CRAIGIE, R
通讯作者：
CRAIGIE, R
影响因子：
4.8
作者：
Katz, Richard A.;Merkel, George;Skalka, Anna Marie
通讯作者：
Skalka, Anna Marie
影响因子：
14.9
作者：
Davis IW;Leaver-Fay A;Chen VB;Block JN;Kapral GJ;Wang X;Murray LW;Arendall WB 3rd;Snoeyink J;Richardson JS;Richardson DC
通讯作者：
Richardson DC