Single Qdot-labeled glycosylase molecules use a wedge amino acid to probe for lesions while scanning along DNA.
Single Qdot-labeled glycosylase molecules use a wedge amino acid to probe for lesions while scanning along DNA.
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DOI：
10.1093/nar/gkr459
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发表时间：
2011-09-01
影响因子：
14.9
通讯作者：
Wallace SS
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dunn AR;Kad NM;Nelson SR;Warshaw DM;Wallace SS
在碱基切除修复 (BER) 途径中，DNA N-糖基化酶负责定位和消除大部分氧化碱基损伤。核酸内切酶 III (Nth)、甲酰胺嘧啶 DNA 糖基化酶 (Fpg) 和核酸内切酶 VIII (Nei) 是两个糖基化酶家族的成员：螺旋-发夹-螺旋 (HhH) 超家族和 Fpg/Nei 家族。使用单分子测定对这两个糖基化酶家族所采用的搜索机制进行了检查，以成像量子点 (Qdot) 标记的糖基化酶与悬浮在 5 µm 二氧化硅珠之间的 YOYO-1 染色 λ-DNA 分子相互作用。 HhH 和 Fpg/Nei 家族被发现具有类似的扩散搜索机制，被描述为连续运动，与沿着 DNA 分子的旋转扩散保持一致，范围从缓慢、亚扩散到更快、不受限制的扩散。与野生型相比，缺乏苯丙氨酸楔形残基的 Fpg 变体 F111A 的搜索机制不再表现出缓慢的亚扩散运动，这表明 Fpg 碱基询问可能是通过 Phe111 插入来完成的。
Within the base excision repair (BER) pathway, the DNA N-glycosylases are responsible for locating and removing the majority of oxidative base damages. Endonuclease III (Nth), formamidopyrimidine DNA glycosylase (Fpg) and endonuclease VIII (Nei) are members of two glycosylase families: the helix–hairpin–helix (HhH) superfamily and the Fpg/Nei family. The search mechanisms employed by these two families of glycosylases were examined using a single molecule assay to image quantum dot (Qdot)-labeled glycosylases interacting with YOYO-1 stained λ-DNA molecules suspended between 5 µm silica beads. The HhH and Fpg/Nei families were found to have a similar diffusive search mechanism described as a continuum of motion, in keeping with rotational diffusion along the DNA molecule ranging from slow, sub-diffusive to faster, unrestricted diffusion. The search mechanism for an Fpg variant, F111A, lacking a phenylalanine wedge residue no longer displayed slow, sub-diffusive motion compared to wild type, suggesting that Fpg base interrogation may be accomplished by Phe111 insertion.
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