Interaction of the Escherichia coli HU Protein with Various Topological Forms of DNA.
Interaction of the Escherichia coli HU Protein with Various Topological Forms of DNA.
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DOI：
10.3390/biom11111724
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发表时间：
2021-11-19
期刊：
影响因子：
5.5
通讯作者：
McMacken R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Huang L;Zhang Z;McMacken R
大肠杆菌组蛋白样蛋白 HU 已被证明与不同拓扑形式的 DNA 相互作用。使用放射性标记的 HU，我们研究了 DNA 超螺旋对 HU-DNA 相互作用的影响。我们发现 HU 优先与负超螺旋 DNA 结合，并且 HU 对 DNA 的亲和力随着 DNA 负超螺旋密度的增加而增加。 HU 与 DNA 的结合最敏感地受到 DNA 超螺旋的影响，该超螺旋处于狭窄但生理相关的超螺旋范围内 (σ = -0.06–0)。在化学计量结合条件下，在生理相关的 HU/DNA 质量比（例如 1:10）下，HU 对负超螺旋 DNA 的亲和力（σ = -0.06）比对松弛 DNA 的亲和力高 10 倍以上。然而，当 HU/DNA 质量比高于 1:2 时，这种结合偏好变得可以忽略不计。饱和时，HU 以相似的化学计量结合负超螺旋和松弛 DNA，即每个 HU 二聚体 5-6 个碱基对。在我们的化学交联研究中，我们证明与负超螺旋 DNA 结合的 HU 分子比与线性 DNA 结合的 HU 分子更容易交联。在体内 HU/DNA 比率下，HU 似乎主要以四聚体形式存在于负超螺旋 DNA 上，并以二聚体形式存在于线性 DNA 上。使用 DNA 连接酶介导的切口闭合测定，我们发现大约需要 20 个 HU 二聚体才能将一个负超螺旋限制在松弛的 DNA 上。尽管可能需要更少的 HU 二聚体来限制负超螺旋 DNA 上的一个负超螺旋，但我们的结果和对 HU 细胞水平的估计反对 HU 在限制体内超螺旋中的主要作用。我们在 HU 蛋白在细胞中动态分布的背景下讨论我们的数据，其中已知 DNA 超螺旋会发生时间和局部变化。
E. coli histone-like protein HU has been shown to interact with different topological forms of DNA. Using radiolabeled HU, we examine the effects of DNA supercoiling on HU–DNA interactions. We show that HU binds preferentially to negatively supercoiled DNA and that the affinity of HU for DNA increases with increases in the negative superhelical density of DNA. Binding of HU to DNA is most sensitively influenced by DNA supercoiling within a narrow but physiologically relevant range of superhelicity (σ = −0.06–0). Under stoichiometric binding conditions, the affinity of HU for negatively supercoiled DNA (σ = −0.06) is more than 10 times higher than that for relaxed DNA at physiologically relevant HU/DNA mass ratios (e.g., 1:10). This binding preference, however, becomes negligible at HU/DNA mass ratios higher than 1:2. At saturation, HU binds both negatively supercoiled and relaxed DNA with similar stoichiometries, i.e., 5–6 base pairs per HU dimer. In our chemical crosslinking studies, we demonstrate that HU molecules bound to negatively supercoiled DNA are more readily crosslinked than those bound to linear DNA. At in vivo HU/DNA ratios, HU appears to exist predominantly in a tetrameric form on negatively supercoiled DNA and in a dimeric form on linear DNA. Using a DNA ligase-mediated nick closure assay, we show that approximately 20 HU dimers are required to constrain one negative supercoil on relaxed DNA. Although fewer HU dimers may be needed to constrain one negative supercoil on negatively supercoiled DNA, our results and estimates of the cellular level of HU argue against a major role for HU in constraining supercoils in vivo. We discuss our data within the context of the dynamic distribution of the HU protein in cells, where temporal and local changes of DNA supercoiling are known to take place.
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DOI：
10.1073/pnas.0611686104
发表时间：
2007-03-13
影响因子：
11.1
作者：
Guo, Fusheng;Adhya, Sankar
通讯作者：
Adhya, Sankar
影响因子：
11.4
作者：
CLARK, DJ;FELSENFELD, G
通讯作者：
FELSENFELD, G
影响因子：
14.9
作者：
HANIFORD, DB;PULLEYBLANK, DE
通讯作者：
PULLEYBLANK, DE
影响因子：
13.6
作者：
Hammel M;Amlanjyoti D;Reyes FE;Chen JH;Parpana R;Tang HY;Larabell CA;Tainer JA;Adhya S
通讯作者：
Adhya S
影响因子：
3.5
作者：
Dame, RT;Goosen, N
通讯作者：
Goosen, N