DNA Polymerase-Parental DNA Interaction Is Essential for Helicase-Polymerase Coupling during Bacteriophage T7 DNA Replication.
DNA Polymerase-Parental DNA Interaction Is Essential for Helicase-Polymerase Coupling during Bacteriophage T7 DNA Replication.
复制标题
DOI：
10.3390/ijms23031342
复制
发表时间：
2022-01-25
影响因子：
5.6
通讯作者：
Gao Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lo CY;Gao Y
DNA解旋酶和聚合酶在复制叉处协同工作，完成前导链DNA的合成。人们认为，解旋酶迁移到复制分叉的最前端，在那里它解开双链，为DNA聚合酶提供模板。然而，解旋酶-聚合酶偶联的分子基础还不完全清楚。最近阐明的T7复制体结构表明，解旋酶和聚合酶夹心亲本DNA，每个酶向相反的方向拉一条子链。有趣的是，T7聚合酶，而不是解旋酶，携带带有正电荷的裂隙的双亲dna，并使用β-发夹环在叉子开口处堆叠。在这里，我们创建并表征了T7聚合酶，每个聚合酶都有一个扰动的β-发夹环和带正电荷的裂隙。这两个结构元件上的突变显著减少了T7聚合酶的链置换合成，但对线性DNA底物上的DNA合成只有很小的影响。此外，上述突变消除了DNA分叉和前进分叉进展中的协同解旋酶-聚合酶结合和解离。因此，我们的数据表明，T7聚合酶在解旋酶-聚合酶偶联和复制体进展中起主导作用。
DNA helicase and polymerase work cooperatively at the replication fork to perform leading-strand DNA synthesis. It was believed that the helicase migrates to the forefront of the replication fork where it unwinds the duplex to provide templates for DNA polymerases. However, the molecular basis of the helicase-polymerase coupling is not fully understood. The recently elucidated T7 replisome structure suggests that the helicase and polymerase sandwich parental DNA and each enzyme pulls a daughter strand in opposite directions. Interestingly, the T7 polymerase, but not the helicase, carries the parental DNA with a positively charged cleft and stacks at the fork opening using a β-hairpin loop. Here, we created and characterized T7 polymerases each with a perturbed β-hairpin loop and positively charged cleft. Mutations on both structural elements significantly reduced the strand-displacement synthesis by T7 polymerase but had only a minor effect on DNA synthesis performed against a linear DNA substrate. Moreover, the aforementioned mutations eliminated synergistic helicase-polymerase binding and unwinding at the DNA fork and processive fork progressions. Thus, our data suggested that T7 polymerase plays a dominant role in helicase-polymerase coupling and replisome progression.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1073/pnas.1811518115
发表时间：
2018-10-02
影响因子：
11.1
作者：
Kropp HM;Dürr SL;Peter C;Diederichs K;Marx A
通讯作者：
Marx A
噬菌体 DNA 复制中的 DNA 解旋酶-聚合酶偶联。
DOI：
10.3390/v13091739
发表时间：
2021-08-31
期刊：
Viruses
影响因子：
--
作者：
Lo CY;Gao Y
通讯作者：
Gao Y
DOI：
10.1016/bs.enz.2016.03.003
发表时间：
2016
期刊：
The Enzymes
影响因子：
--
作者：
Boehm EM;Gildenberg MS;Washington MT
通讯作者：
Washington MT
影响因子：
16
作者：
Baretic, Domagoj;Jenkyn-Bedford, Michael;Yeeles, Joseph T. P.
通讯作者：
Yeeles, Joseph T. P.
DOI：
10.1073/pnas.1418334111
发表时间：
2014-10-28
影响因子：
11.1
作者：
Langston, Lance D.;Zhang, Dan;O'Donnell, Mike E.
通讯作者：
O'Donnell, Mike E.