An N-terminal clamp restrains the motor domains of the bacterial transcription-repair coupling factor Mfd.
An N-terminal clamp restrains the motor domains of the bacterial transcription-repair coupling factor Mfd.
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DOI：
10.1093/nar/gkp680
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发表时间：
2009-10
影响因子：
14.9
通讯作者：
Theis K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Murphy MN;Gong P;Ralto K;Manelyte L;Savery NJ;Theis K
在核酸上转位的马达蛋白是基因表达和维持的关键参与者。虽然这些蛋白质的功能是多样的，但它们由高度保守的核心马达结构域驱动。在转录偶联的DNA修复中，运动活动用于去除停滞在受损DNA上的RNA聚合酶，使损伤可用于修复。细菌转录修复偶联因子Mfd的结构和生化数据表明，这种酶经历了很大的构象变化，从休眠状态到活性状态后，底物结合。Mfd在功能上可分为N-末端部分（结构域1-3，MfdN）和C-末端部分（结构域4-7，MfdC），N-末端部分有助于招募DNA修复蛋白，C-末端部分具有运动活性。我们发现，分离的MfdC具有升高的ATP酶和运动活性相比，全长蛋白质。虽然MfdN有很大的影响MfdC的活性和热稳定性的顺式，这些影响没有观察到反式。MfdN的结构是独立的MfdC的相互作用，这意味着MfdN作为一个夹子，抑制运动的电机域在休眠状态。我们的结论是，释放MfdN：MfdC相互作用作为一个中央分子开关，上调Mfd功能在转录偶联DNA修复。
Motor proteins that translocate on nucleic acids are key players in gene expression and maintenance. While the function of these proteins is diverse, they are driven by highly conserved core motor domains. In transcription-coupled DNA repair, motor activity serves to remove RNA polymerase stalled on damaged DNA, making the lesion accessible for repair. Structural and biochemical data on the bacterial transcription-repair coupling factor Mfd suggest that this enzyme undergoes large conformational changes from a dormant state to an active state upon substrate binding. Mfd can be functionally dissected into an N-terminal part instrumental in recruiting DNA repair proteins (domains 1–3, MfdN), and a C-terminal part harboring motor activity (domains 4–7, MfdC). We show that isolated MfdC has elevated ATPase and motor activities compared to the full length protein. While MfdN has large effects on MfdC activity and thermostability in cis, these effects are not observed in trans. The structure of MfdN is independent of interactions with MfdC, implying that MfdN acts as a clamp that restrains motions of the motor domains in the dormant state. We conclude that releasing MfdN:MfdC interactions serves as a central molecular switch that upregulates Mfd functions during transcription-coupled DNA repair.
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