Establishment of DNA-DNA Interactions by the Cohesin Ring.
Establishment of DNA-DNA Interactions by the Cohesin Ring.
复制标题
通过粘着蛋白环建立DNA-DNA相互作用。
DOI：
10.1016/j.cell.2017.12.021
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发表时间：
2018-01-25
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Uhlmann F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Murayama Y;Samora CP;Kurokawa Y;Iwasaki H;Uhlmann F
染色体环状结构维持 (SMC) 复合物是拓扑上环绕 DNA 的多亚基 ATP 酶。 SMC 环对许多染色体功能做出了重要贡献，包括有丝分裂染色体凝聚、姐妹染色单体凝聚、DNA 修复和转录调控。人们认为它们是通过在多个 DNA 之间建立相互作用来实现这一点的。在这里，我们展示了纯化的裂殖酵母粘连蛋白复合物的 DNA-DNA 束缚。 DNA 结合的粘连蛋白可以有效地、拓扑地捕获第二个 DNA，但前提是该 DNA 是单链 DNA (ssDNA)。与最初的双链 DNA (dsDNA) 拥抱一样，第二次 ssDNA 捕获也依赖于 ATP，并且严格需要粘连蛋白装载复合物。第二单链DNA捕获相对不稳定，但通过DNA合成转化为稳定的双链DNA-双链DNA内聚力。我们的研究说明了 SMC 复合物的第二次 DNA 捕获，并为建立姐妹染色单体凝聚力提供了分子模型。重组粘连蛋白复合物介导 DNA-DNA 相互作用 通过粘连蛋白进行的第二次 DNA 捕获需要单链 DNA DNA 复制稳定第二链捕获 在复制叉处的第二次 DNA 捕获可以建立姐妹染色单体粘连 粘连蛋白通过将单链 DNA 锚定到双链 DNA 区域来建立染色体粘连的初始步骤。
The ring-shaped structural maintenance of chromosome (SMC) complexes are multi-subunit ATPases that topologically encircle DNA. SMC rings make vital contributions to numerous chromosomal functions, including mitotic chromosome condensation, sister chromatid cohesion, DNA repair, and transcriptional regulation. They are thought to do so by establishing interactions between more than one DNA. Here, we demonstrate DNA-DNA tethering by the purified fission yeast cohesin complex. DNA-bound cohesin efficiently and topologically captures a second DNA, but only if that is single-stranded DNA (ssDNA). Like initial double-stranded DNA (dsDNA) embrace, second ssDNA capture is ATP-dependent, and it strictly requires the cohesin loader complex. Second-ssDNA capture is relatively labile but is converted into stable dsDNA-dsDNA cohesion through DNA synthesis. Our study illustrates second-DNA capture by an SMC complex and provides a molecular model for the establishment of sister chromatid cohesion. The recombinant cohesin complex mediates DNA-DNA interactions Second-DNA capture by cohesin requires ssDNA DNA replication stabilizes second-strand capture Second-DNA capture at a replication fork could establish sister chromatid cohesion Cohesin sets up the initial steps of chromosome cohesion by anchoring single-stranded DNA along to a region of duplex DNA.
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作者：
Abe T;Kawasumi R;Arakawa H;Hori T;Shirahige K;Losada A;Fukagawa T;Branzei D
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Branzei D
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Bernard, Pascal;Drogat, Julie;Javerzat, Jean-Paul
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Javerzat, Jean-Paul
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Alt A;Dang HQ;Wells OS;Polo LM;Smith MA;McGregor GA;Welte T;Lehmann AR;Pearl LH;Murray JM;Oliver AW
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Hadjur, Suzana;Williams, Luke M.;Ryan, Natalie K.;Cobb, Bradley S.;Sexton, Tom;Fraser, Peter;Fisher, Amanda G.;Merkenschlager, Matthias
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Kouzine F;Wojtowicz D;Yamane A;Resch W;Kieffer-Kwon KR;Bandle R;Nelson S;Nakahashi H;Awasthi P;Feigenbaum L;Menoni H;Hoeijmakers J;Vermeulen W;Ge H;Przytycka TM;Levens D;Casellas R
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Casellas R