New models of Tetrahymena telomerase RNA from experimentally derived constraints and modeling.
New models of Tetrahymena telomerase RNA from experimentally derived constraints and modeling.
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来自实验得出的约束和建模的四膜驱虫酶RNA的新模型。
DOI：
10.1021/ja305636u
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发表时间：
2012-12-12
影响因子：
15
通讯作者：
Jarstfer, Michael B.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cole, Daud I.;Legassie, Jason D.;Bonifacio, Laura N.;Sekaran, Vijay G.;Ding, Feng;Dokholyan, Nikolay V.;Jarstfer, Michael B.
端粒酶核糖核蛋白复合体确保真核生物染色体的完整复制。端粒酶RNA （TER）为富含g的端粒DNA链的复制提供模板，为端粒酶相关蛋白提供锚定位点，并通过几种尚未完全表征的机制参与催化。了解其非模板作用的主要障碍是端粒酶复合体中缺乏高含量的TER结构信息。本研究采用引物延伸分析（SHAPE）的选择性2 ' -羟基酰化分析方法，研究了四膜虫在溶液中游离TER和在最小端粒酶RNP中与tTERT结合的结构。我们发现了两种构象的显著差异，并建立了碱基对三元组在tTER假结中的直接证据。然后，我们使用SHAPE数据、先前发表的FRET数据和生化推断，使用离散分子动力学模拟来模拟tTER的结构。由此得到的tTER结构与tTERT的同源模型对接，以表征与tTERT结合时tTER的构象变化。在溶液中，tTER似乎包含四个配对区域：茎I， II和IV，它们存在于普遍接受的结构中，茎III，一个包含模板和假结结构域的大配对区域。我们对数据的解释和随后的建模为端粒酶组装提供了一个分子模型，在这个模型中，一个大的tTERT茎III解开，允许模板与tTERT活性位点适当关联，并形成假结。此外，对我们的SHAPE数据和之前的酶足迹的分析使我们能够提出一个茎环IV功能模型，其中tTERT通过在螺旋盖环的主要grove中结合茎IV来激活。
The telomerase ribonucleoprotein complex ensures complete replication of eukaryotic chromosomes. Telomerase RNA, TER, provides the template for replicating the G-rich strand of telomeric DNA, provides an anchor site for telomerase-associated proteins, and participates in catalysis through several incompletely characterized mechanisms. A major impediment towards understanding its non-templating roles is the absence of high content structural information for TER within the telomerase complex. Here, we used selective 2′-hydroxyl acylation analyzed by primer extension (SHAPE) to examine the structure of Tetrahymena TER free in solution and bound to tTERT in the minimal telomerase RNP. We discovered a striking difference in the two conformations and established direct evidence for base pair triples in the tTER pseudoknot. We then used SHAPE data, previously published FRET data, and biochemical inference to model the structure of tTER using discrete molecular dynamics simulations. The resulting tTER structure was docked with a homology model of tTERT to characterize the conformational changes of tTER that attend binding to tTERT. Free in solution, tTER appears to contain four pairing regions: stems I, II, and IV, which are present in the commonly accepted structure, and stem III, a large paired region that encompasses the template and pseudoknot domains. Our interpretation of the data and subsequent modeling affords a molecular model for telomerase assemblage in which a large stem III of tTER unwinds to allow proper association of the template with the tTERT active site and formation of the pseudoknot. Additionally, analysis of our SHAPE data and previous enzymatic footpinting allows us to propose a model for stem-loop IV function in which tTERT is activated by binding stem IV in the major grove of the helix-capping loop.
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DOI：
10.1098/rstb.2010.0291
发表时间：
2011-01-12
期刊：
Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences
影响因子：
--
作者：
Donate LE;Blasco MA
通讯作者：
Blasco MA
影响因子：
5.3
作者：
Egan, Emily D.;Collins, Kathleen
通讯作者：
Collins, Kathleen
影响因子：
2.9
作者：
Fouche, Nicole;Moon, Ian K.;Jarstfer, Michael B.
通讯作者：
Jarstfer, Michael B.
CyloFold：二级结构预测，包括假结。
影响因子：
14.9
作者：
Bindewald, Eckart;Kluth, Tanner;Shapiro, Bruce A.
通讯作者：
Shapiro, Bruce A.
端粒DNA合成过程中端粒酶RNA定位的RNA手风琴模型。
影响因子：
16.8
作者：
Berman, Andrea J.;Akiyama, Benjamin M.;Stone, Michael D.;Cech, Thomas R.
通讯作者：
Cech, Thomas R.