Srs2 promotes synthesis-dependent strand annealing by disrupting DNA polymerase δ-extending D-loops
Srs2 promotes synthesis-dependent strand annealing by disrupting DNA polymerase δ-extending D-loops
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DOI：
10.7554/elife.22195
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发表时间：
2017-05-23
期刊：
影响因子：
7.7
通讯作者：
Heyer, Wolf-Dietrich
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu, Jie;Ede, Christopher;Heyer, Wolf-Dietrich
合成依赖性链退火 (SDSA) 是体细胞中同源重组的首选模式，可产生强制性的非交叉结果，从而避免染色体重排和杂合性丢失的可能性。遗传分析确定 Srs2 解旋酶是促进 SDSA 的主要候选者。在这里，我们证明 Srs2 以 ATP 依赖性方式并具有明显的极性破坏 D 环。具体来说，我们使用 Rad51、Rad54、RPA、RFC、DNA 聚合酶 8 和不同形式的 PCNA 部分重建了 SDSA 途径。与显示 Srs2 的 SDSA 作用需要 SUMO 和 PCNA 结合的遗传数据一致，与未修饰的 PCNA 或单泛素化的 PCNA 相比，当 SUMO 化的 PCNA 存在时，Srs2 显示出轻微但显着的偏好破坏延伸的 D 环而不是未延伸的 D 环。我们的数据通过破坏扩展的 D 环来促进 SDSA，从而建立了 Srs2 在交叉抑制中的作用的生化机制。
Synthesis-dependent strand annealing (SDSA) is the preferred mode of homologous recombination in somatic cells leading to an obligatory non-crossover outcome, thus avoiding the potential for chromosomal rearrangements and loss of heterozygosity. Genetic analysis identified the Srs2 helicase as a prime candidate to promote SDSA. Here, we demonstrate that Srs2 disrupts D-loops in an ATP-dependent fashion and with a distinct polarity. Specifically, we partly reconstitute the SDSA pathway using Rad51, Rad54, RPA, RFC, DNA Polymerase 8 with different forms of PCNA. Consistent with genetic data showing the requirement for SUMO and PCNA binding for the SDSA role of Srs2, Srs2 displays a slight but significant preference to disrupt extending D-loops over unextended D-loops when SUMOylated PCNA is present, compared to unmodified PCNA or monoubiquitinated PCNA. Our data establish a biochemical mechanism for the role of Srs2 in crossover suppression by promoting SDSA through disruption of extended D-loops.