Trapping of the transport-segment DNA by the ATPase domains of a type II topoisomerase.
Trapping of the transport-segment DNA by the ATPase domains of a type II topoisomerase.
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DOI：
10.1038/s41467-018-05005-x
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发表时间：
2018-07-03
影响因子：
16.6
通讯作者：
Sanderson MR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Laponogov I;Pan XS;Veselkov DA;Skamrova GB;Umrekar TR;Fisher LM;Sanderson MR
II型拓扑异构酶改变DNA拓扑结构以控制DNA超螺旋和染色体分离，并且是临床上重要的抗感染和抗癌治疗的靶标。它们充当ATP操作的夹子，捕获DNA螺旋并将其通过第二个DNA中的短暂断裂进行运输。在这里，我们提出了第一个X射线晶体结构解决了在2.83 ℃的一个封闭的钳完成与捕获的T-节段DNA通过共结晶的ATP酶结构域的S。pneumoniae拓扑异构酶IV与不可水解的ATP类似物和14-mer双链体DNA。ATP酶二聚体形成一个22 μ m的蛋白质孔，该蛋白质孔被扭结的DNA占据，通过带正电荷的残基不对称地结合在该孔中，并且其诱变影响DNA去连环化、DNA松弛和topo IV的DNA依赖性ATP酶活性。这些结果和一个侧面结合的DNA-ParE结构有助于解释T-段DNA是如何被II型拓扑异构酶捕获和转运的，并揭示了一个新的药物发现的酶-DNA界面。2型拓扑异构酶通过涉及DNA通过切割的DNA双链体的ATP依赖性反应改变DNA超螺旋。在这里，作者提出了S的帕雷ATP酶域的晶体结构。肺炎拓扑异构酶IV与捕获的DNA寡核苷酸复合。
Type II topoisomerases alter DNA topology to control DNA supercoiling and chromosome segregation and are targets of clinically important anti-infective and anticancer therapeutics. They act as ATP-operated clamps to trap a DNA helix and transport it through a transient break in a second DNA. Here, we present the first X-ray crystal structure solved at 2.83 Å of a closed clamp complete with trapped T-segment DNA obtained by co-crystallizing the ATPase domain of S. pneumoniae topoisomerase IV with a nonhydrolyzable ATP analogue and 14-mer duplex DNA. The ATPase dimer forms a 22 Å protein hole occupied by the kinked DNA bound asymmetrically through positively charged residues lining the hole, and whose mutagenesis impacts the DNA decatenation, DNA relaxation and DNA-dependent ATPase activities of topo IV. These results and a side-bound DNA-ParE structure help explain how the T-segment DNA is captured and transported by a type II topoisomerase, and reveal a new enzyme–DNA interface for drug discovery. Type 2 topoisomerases alter DNA supercoiling by an ATP-dependent reaction involving DNA passage through a cleaved DNA duplex. Here the authors present the crystal structure of the ParE ATPase domains of S. pneumoniae topoisomerase IV, in complex with a captured DNA oligonucleotide.
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DOI：
10.1107/s0907444905036693
发表时间：
2006-01-01
影响因子：
2.2
作者：
Evans, P
通讯作者：
Evans, P
影响因子：
14.9
作者：
Laponogov I;Veselkov DA;Crevel IM;Pan XS;Fisher LM;Sanderson MR
通讯作者：
Sanderson MR
影响因子：
3.7
作者：
Laponogov I;Pan XS;Veselkov DA;McAuley KE;Fisher LM;Sanderson MR
通讯作者：
Sanderson MR
抗菌QPT-1，抗癌药物依托泊苷和莫西沙星抑制DNA循环酶的结构基础。
影响因子：
16.6
作者：
Chan PF;Srikannathasan V;Huang J;Cui H;Fosberry AP;Gu M;Hann MM;Hibbs M;Homes P;Ingraham K;Pizzollo J;Shen C;Shillings AJ;Spitzfaden CE;Tanner R;Theobald AJ;Stavenger RA;Bax BD;Gwynn MN
通讯作者：
Gwynn MN
影响因子：
14.8
作者：
Kelley LA;Mezulis S;Yates CM;Wass MN;Sternberg MJ
通讯作者：
Sternberg MJ