TbRAP1 has an unusual duplex DNA binding activity required for its telomere localization and VSG silencing.
TbRAP1 has an unusual duplex DNA binding activity required for its telomere localization and VSG silencing.
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DOI：
10.1126/sciadv.abc4065
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发表时间：
2020-09
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Li B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Afrin M;Gaurav AK;Yang X;Pan X;Zhao Y;Li B
TbRAP1 NLS 中基于静电的 dsDNA 结合活性可以通过 NLS 相邻 S 残基的磷酸化来减弱。阻遏激活蛋白 1 (RAP1) 在端粒上的定位对于其端粒功能至关重要。 RAP1 同源物直接结合双链端粒 DNA 或与端粒结合蛋白相互作用。我们发现布氏锥虫 RAP1 依靠独特的双链 DNA (dsDNA) 结合活性来实现这一目标。布氏锥虫会导致人类昏睡病，并定期转换其主要表面抗原，即变异表面糖蛋白（VSG），以逃避宿主的免疫反应。 VSG 由亚端粒单等位基因表达，TbRAP1 对于 VSG 调节至关重要。我们鉴定了 TbRAP1 中的 dsDNA 和单链 DNA 结合活性，这需要带正电荷的 737RKRRR741 残基，这些残基与 MybLike 结构域中 TbRAP1 的核定位信号重叠。两种 DNA 结合活性都是基于静电且具有序列非特异性。 dsDNA 结合活性可通过两个 737RKRRR741 相邻 S 残基的磷酸化而大大降低，并且对于 TbRAP1 的端粒定位、VSG 沉默、端粒完整性和细胞增殖至关重要。
The electrostatics-based dsDNA binding activity in TbRAP1 NLS can be diminished by phosphorylation of NLS-adjacent S residues. Localization of Repressor Activator Protein 1 (RAP1) to the telomere is essential for its telomeric functions. RAP1 homologs either directly bind the duplex telomere DNA or interact with telomere-binding proteins. We find that Trypanosoma brucei RAP1 relies on a unique double-stranded DNA (dsDNA) binding activity to achieve this goal. T. brucei causes human sleeping sickness and regularly switches its major surface antigen, variant surface glycoprotein (VSG), to evade the host immune response. VSGs are monoallelically expressed from subtelomeres, and TbRAP1 is essential for VSG regulation. We identify dsDNA and single-stranded DNA binding activities in TbRAP1, which require positively charged 737RKRRR741 residues that overlap with TbRAP1’s nuclear localization signal in the MybLike domain. Both DNA binding activities are electrostatics-based and sequence nonspecific. The dsDNA binding activity can be substantially diminished by phosphorylation of two 737RKRRR741-adjacent S residues and is essential for TbRAP1’s telomere localization, VSG silencing, telomere integrity, and cell proliferation.
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