RAD54 N-terminal domain is a DNA sensor that couples ATP hydrolysis with branch migration of Holliday junctions.
RAD54 N-terminal domain is a DNA sensor that couples ATP hydrolysis with branch migration of Holliday junctions.
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DOI：
10.1038/s41467-017-02497-x
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发表时间：
2018-01-02
影响因子：
16.6
通讯作者：
Mazin AV
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Goyal N;Rossi MJ;Mazina OM;Chi Y;Moritz RL;Clurman BE;Mazin AV
在真核生物中，RAD54 催化霍利迪连接体的分支迁移 (BM)，这是 DNA 修复、复制和重组过程中的基本过程。 RAD54 还刺激 RAD51 重组酶并具有其他活性。在这里，我们研究了不同 RAD54 活性的结构决定因素。我们发现 RAD54 N 端结构域 (NTD) 负责通过两个耦合但不同的步骤启动 BM；与霍利迪连接体和 RAD54 寡聚化的特异性结合。此外，我们发现RAD54寡聚状态可以通过S49（CDK2共有位点）的NTD磷酸化来控制，它抑制RAD54寡聚化，从而抑制BM。重要的是，磷酸化对 RAD54 寡聚化的影响是 BM 特有的，因为它不影响 RAD54 对 RAD51 重组酶的刺激。因此，寡聚状态的转变为 RAD54 以及可能的其他多功能蛋白质的生物功能提供了重要的控制。 RAD54 刺激 RAD51 重组酶的活性，并在 DNA 修复和重组过程中催化霍利迪连接体的分支迁移。在这里，作者表明，RAD54 的 N 末端结构域介导 RAD54 寡聚化以促进分支迁移，并且是抑制寡聚化和分支迁移但不抑制 RAD51 刺激的磷酸化的目标。
In eukaryotes, RAD54 catalyzes branch migration (BM) of Holliday junctions, a basic process during DNA repair, replication, and recombination. RAD54 also stimulates RAD51 recombinase and has other activities. Here, we investigate the structural determinants for different RAD54 activities. We find that the RAD54 N-terminal domain (NTD) is responsible for initiation of BM through two coupled, but distinct steps; specific binding to Holliday junctions and RAD54 oligomerization. Furthermore, we find that the RAD54 oligomeric state can be controlled by NTD phosphorylation at S49, a CDK2 consensus site, which inhibits RAD54 oligomerization and, consequently, BM. Importantly, the effect of phosphorylation on RAD54 oligomerization is specific for BM, as it does not affect stimulation of RAD51 recombinase by RAD54. Thus, the transition of the oligomeric states provides an important control of the biological functions of RAD54 and, likely, other multifunctional proteins. RAD54 stimulates activity of the RAD51 recombinase and catalyzes branch migration of Holliday junctions during DNA repair and recombination. Here the authors show that the N-terminal domain of RAD54 mediates RAD54 oligomerization to promote branch migration, and is the target of phosphorylation that inhibits oligomerization and branch migration but not RAD51 stimulation.
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影响因子：
7.3
作者：
Kettenbach AN;Schweppe DK;Faherty BK;Pechenick D;Pletnev AA;Gerber SA
通讯作者：
Gerber SA
DOI：
10.1038/nsb901
发表时间：
2003-03-01
期刊：
NATURE STRUCTURAL BIOLOGY
影响因子：
--
作者：
Alexeev, A;Mazin, A;Kowalczykowski, SC
通讯作者：
Kowalczykowski, SC
影响因子：
4.8
作者：
Mazina, Olga M.;Rossi, Matthew J.;Mazin, Alexander V.
通讯作者：
Mazin, Alexander V.
人花综合征蛋白的RECQ C末端结构域的结构。
影响因子：
4.6
作者：
Kim SY;Hakoshima T;Kitano K
通讯作者：
Kitano K
影响因子：
16.8
作者：
Bugreev, Dmitry V.;Hanaoka, Fumio;Mazin, Alexander V.
通讯作者：
Mazin, Alexander V.