5-Formylcytosine alters the structure of the DNA double helix.
5-Formylcytosine alters the structure of the DNA double helix.
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DOI：
10.1038/nsmb.2936
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发表时间：
2015-01
影响因子：
16.8
通讯作者：
Balasubramanian, Shankar
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Raiber, Eun-Ang;Murat, Pierre;Chirgadze, Dimitri Y.;Beraldi, Dario;Luisi, Ben F.;Balasubramanian, Shankar
最近在哺乳动物 DNA 中发现了经过修饰的碱基 5-甲酰胞嘧啶 (5fC)，它可能被认为是基因组的“第七个”碱基。该核苷酸与碱基切除修复酶胸腺嘧啶 DNA 糖基化酶 (TDG) 介导的主动去甲基化有关。基因组学和蛋白质组学研究表明 5fC 通过染色质重塑在转录调控中发挥进一步作用。在此，我们提出 5fC 如何通过其对 DNA 构象的影响来发出这些过程的信号。生物物理和结构分析表明，5fC 改变了 DNA 双螺旋的结构，导致在已知的 DNA 结构（包括包含其他胞嘧啶修饰的 DNA 结构）中形成独特的构象。包含三个 5fCpG 位点的 DNA 十二聚体的 1.4 Å 分辨率 X 射线晶体结构显示了 5fC 如何改变与修饰碱基相关的凹槽和碱基对的几何形状，从而导致螺旋下卷。
The modified base 5-formylcytosine (5fC) was recently identified in mammalian DNA and might be considered as the “seventh” base of the genome. This nucleotide has been implicated in active demethylation mediated by the base excision repair enzyme thymine DNA glycosylase (TDG). Genomics and proteomics studies have suggested a further role for 5fC in transcription regulation through chromatin remodeling. Herein we propose how 5fC might signal these processes through its effect on DNA conformation. Biophysical and structural analysis revealed that 5fC alters the structure of the DNA double helix leading to a conformation unique amongst known DNA structures including those comprising other cytosine modifications. The 1.4 Å resolution X-ray crystal structure of a DNA dodecamer comprising three 5fCpG sites shown how 5fC changes the geometry of the grooves and base pairs associated with the modified base, which lead to helical under-winding.
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