Myotonic dystrophy type 1 RNA crystal structures reveal heterogeneous 1 × 1 nucleotide UU internal loop conformations.
Myotonic dystrophy type 1 RNA crystal structures reveal heterogeneous 1 × 1 nucleotide UU internal loop conformations.
复制标题
DOI：
10.1021/bi2013068
复制
发表时间：
2011-11-15
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Disney, Matthew D.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kumar, Arnit;Park, HaJeung;Fang, Pengfei;Parkesh, Raman;Guo, Min;Nettles, Kendall W.;Disney, Matthew D.
RNA内环在溶液中经常显示出各种构象。在此，我们在导致强直性肌营养不良1型（DM 1）的RNA中存在的5′CUG/3′GUC重复基序的背景下可视化构象异质性。具体地，公开了模型DM 1三重重复构建体5′r（UUGGGC（CUG）3GUCC）2的两种晶体结构，其精确到2.20 μ m和1.52 μ m分辨率。在这里，两种结构之间的5′悬挂UU末端的取向差异诱导了骨架沟宽度的变化，这表明非典型的1×1核苷酸UU内环可以显示出配对构象的集合。在2.20 π结构CUGa中，5′UU与晶胞中相邻螺旋的5′UU形成一个氢键对，形成伪无限螺旋。中心的1×1核苷酸UU内环没有氢键，而末端的1×1核苷酸UU内环各自形成一个氢键对。在1.52 Å结构（CUGb）中，5 'UU悬挂末端被塞进双链体的大凹槽中。虽然典型的配对碱基在碱基配对中没有变化，但在CUGb中，末端1×1核苷酸UU内环现在形成两个氢键对。因此，5′UU悬空末端引起的大沟移位改变了非规范碱基模式。总的来说，这些结构表明DM 1中的1×1核苷酸UU内环可以在体内采样多种构象。这一观察结果对蛋白质和小分子配体识别这种RNA和其他重复转录物具有意义。
RNA internal loops often display a variety of conformations in solution. Herein, we visualize conformational heterogeneity in the context of the 5′CUG/3′GUC repeat motif present in the RNA that causes myotonic dystrophy type 1 (DM1). Specifically, two crystal structures are disclosed of a model DM1 triplet repeating construct, 5′r(UUGGGC(CUG)3GUCC)2, refined to 2.20 Å and 1.52 Å resolution. Here, differences in orientation of the 5′ dangling UU end between the two structures induce changes in the backbone groove width, which reveals that non-canonical 1×1 nucleotide UU internal loops can display an ensemble of pairing conformations. In the 2.20 Å structure, CUGa, the 5′UU forms one hydrogen-bonded pairs with a 5′UU of a neighboring helix in the unit cell to form a pseudo-infinite helix. The central 1×1 nucleotide UU internal loop has no hydrogen bonds, while the terminal 1×1 nucleotide UU internal loops each form a one hydrogen-bonded pair. In the 1.52 Å structure, CUGb, the 5′ UU dangling end is tucked into the major groove of the duplex. While the canonical paired bases show no change in base pairing, in CUGb the terminal 1×1 nucleotide UU internal loops form now two hydrogen-bonded pairs. Thus, the shift in major groove induced by the 5′UU dangling end alters non-canonical base patterns. Collectively, these structures indicate that 1×1 nucleotide UU internal loops in DM1 may sample multiple conformations in vivo. This observation has implications for the recognition of this RNA, and other repeating transcripts, by protein and small molecule ligands.
登录
查看更多内容
影响因子：
4
作者：
Lee, Melissa M.;Pushechnikov, Alexei;Disney, Matthew D.
通讯作者：
Disney, Matthew D.
能够在体外抑制（CUG）重复RNA-MBNL1相互作用的分子的动态组合选择：发现靶向肌发育症的铅化合物（DM1）。
影响因子：
15
作者：
Gareiss, Peter C.;Sobczak, Krzysztof;McNaughton, Brian R.;Palde, Prakash B.;Thornton, Charles A.;Miller, Benjamin L.
通讯作者：
Miller, Benjamin L.
影响因子：
56.9
作者：
CASKEY, CT;PIZZUTI, A;NELSON, DL
通讯作者：
NELSON, DL
影响因子：
2.9
作者：
Lu, Jia;Kadakkuzha, Beena M.;Xia, Tianbing
通讯作者：
Xia, Tianbing
影响因子：
56.9
作者：
Liquori, CL;Ricker, K;Ranum, LPW
通讯作者：
Ranum, LPW