Hybrid Methods Reveal Multiple Flexibly Linked DNA Polymerases within the Bacteriophage T7 Replisome.
Hybrid Methods Reveal Multiple Flexibly Linked DNA Polymerases within the Bacteriophage T7 Replisome.
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混合方法揭示了噬菌体 T7 复制体内多个灵活连接的 DNA 聚合酶。
DOI：
10.1016/j.str.2016.11.019
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ellenberger,Tom
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wallen,JamieR;Zhang,Hao;Weis,Caroline;Cui,Weidong;Foster,BrittniM;Ho,ChrisMW;Hammel,Michal;Tainer,JohnA;Gross,MichaelL;Ellenberger,Tom
DNA酶在复制叉上的物理组织能够有效地复制两条反平行的DNA链，但复制复合体内动态的蛋白质相互作用使复制体结构研究复杂化。我们采用晶体学、天然质谱和小角度x射线散射实验相结合的方法来捕获由噬菌体T7编码的模型复制系统的替代结构。DNA聚合酶的两个分子以保守的方向结合环状引物酶解旋酶，并提供了结构上的洞察，以了解引物酶解旋酶的酸性c端尾部如何与DNA聚合酶接触，以促进聚合酶装载到DNA上。第三种DNA聚合酶以偏移方式结合环，可使聚合酶在复制期间交换。在DNA底物存在的情况下，通过小角度x射线散射也可以检测到不同的聚合酶结合模式。我们的集体研究结果揭示了T7重体高阶结构内的复杂运动，这些结构是由具有功能意义的多价蛋白相互作用支撑的。
The physical organization of DNA enzymes at a replication fork enables efficient copying of two antiparallel DNA strands, yet dynamic protein interactions within the replication complex complicate replisome structural studies. We employed a combination of crystallographic, native mass spectrometry and small-angle X-ray scattering experiments to capture alternative structures of a model replication system encoded by bacteriophage T7. Two molecules of DNA polymerase bind the ring-shaped primase-helicase in a conserved orientation and provide structural insight into how the acidic C-terminal tail of the primase-helicase contacts the DNA polymerase to facilitate loading of the polymerase onto DNA. A third DNA polymerase binds the ring in an offset manner that may enable polymerase exchange during replication. Alternative polymerase binding modes are also detected by small-angle X-ray scattering with DNA substrates present. Our collective results unveil complex motions within T7 replisome higher-order structures that are underpinned by multivalent protein-protein interactions with functional implications.
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C. Putnam;M. Hammel;Greg L. Hura;J. Tainer
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