Human Rap1 modulates TRF2 attraction to telomeric DNA.
Human Rap1 modulates TRF2 attraction to telomeric DNA.
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DOI：
10.1093/nar/gkv097
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发表时间：
2015-03-11
影响因子：
14.9
通讯作者：
Hofr C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Janoušková E;Nečasová I;Pavloušková J;Zimmermann M;Hluchý M;Marini V;Nováková M;Hofr C
二十多年的遗传学研究已经确定并分配了保护端粒的shelterin蛋白的主要生物学功能。然而，每个蛋白质亚基如何有助于整个shelterin复合物的保护功能的分子机制仍然难以捉摸。人阻遏激活蛋白1（Rap 1）与端粒重复序列结合因子2（TRF 2）形成多功能复合物。Rap 1-TRF 2复合物是shelterin的关键部分，因为它抑制Ku 70/80异源二聚体缺失时的同源定向修复。为了了解Rap 1如何影响TRF 2的关键功能，我们通过定量生化方法研究了全长Rap 1与TRF 2的结合以及Rap 1-TRF 2复合物与双链DNA的相互作用。我们观察到Rap 1降低了TRF 2的整体DNA双链体结合亲和力，但增加了TRF 2对端粒DNA的选择性。此外，我们观察到Rap 1诱导TRF 2从DNA双链体中部分释放。TRF 2对端粒DNA的选择性的提高是由于TRF 2与Rap 1存在下的DNA之间的静电吸引力不太明显。因此，Rap 1提示端粒DNA和TRF 2定位在单/双链DNA接头上的TRF 2更准确和选择性的识别。这些定量的功能研究有助于理解端粒DNA的选择性识别的整个shelterin复合物。
More than two decades of genetic research have identified and assigned main biological functions of shelterin proteins that safeguard telomeres. However, a molecular mechanism of how each protein subunit contributes to the protecting function of the whole shelterin complex remains elusive. Human Repressor activator protein 1 (Rap1) forms a multifunctional complex with Telomeric Repeat binding Factor 2 (TRF2). Rap1–TRF2 complex is a critical part of shelterin as it suppresses homology-directed repair in Ku 70/80 heterodimer absence. To understand how Rap1 affects key functions of TRF2, we investigated full-length Rap1 binding to TRF2 and Rap1–TRF2 complex interactions with double-stranded DNA by quantitative biochemical approaches. We observed that Rap1 reduces the overall DNA duplex binding affinity of TRF2 but increases the selectivity of TRF2 to telomeric DNA. Additionally, we observed that Rap1 induces a partial release of TRF2 from DNA duplex. The improved TRF2 selectivity to telomeric DNA is caused by less pronounced electrostatic attractions between TRF2 and DNA in Rap1 presence. Thus, Rap1 prompts more accurate and selective TRF2 recognition of telomeric DNA and TRF2 localization on single/double-strand DNA junctions. These quantitative functional studies contribute to the understanding of the selective recognition of telomeric DNA by the whole shelterin complex.
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