Basic mechanisms of homologous pairing proteins

同源配对蛋白的基本机制

基本信息

  • 批准号:
    17370004
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.22万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2005
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2005 至 2006
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Homologous DNA paring is the formation of a heteroduplex joint, which is intermolecular double-stranded DNA between single-stranded DNA and the complementary strand of homologous intact double-stranded DNA in homologous recombination-DNA repair. Single-stranded DNA is derived from a DNA double-stranded break or a single-stranded gap, in vivo. Heteroduplex joints are general intermediates in homologous DNA recombination. It has been generally believed that homologous DNA pairing is catalyzed by an ATP-dependent activity of RecA-family proteins, such as RecA, Rad51 and Dmc1. We had found a group of proteins that catalyze homologous DNA pairing in the absence of ATP (non-RecA proteins ; e.g., Rad52, Mhr1) and their novel functions in genetic inheritance including mitochondrial DNA-homoplasmy. We studied to elucidate the basic principles governing homologous recombination by comparative analyses of homologous pairing by RecA-family proteins and that by non-RecA-proteins. We investigated RecA of Escherichia coli and Thermus thermophilus as RecA-family proteins, and Mhr1 of Saccharomyces cerevisiae mitochondria and RecO of Thermus thermophilus as non-RecA proteins. We carried out NMR-analyses, and molecular genetic and biochemical analyses including site-directed mutagenesis. The major outcome of this study is as follows : the NMR-analysis supports the conclusion that RecA-family proteins and non-RecA proteins catalyze homologous DNA pairing through a common mechanism; i.e., the mechanism includes an extended DNA intermediate stabilized by a CH-pi interaction between 2' methylene moiety of deoxyribose and the base of the following nucleotide residue (Nishinaka, T., Ito, Y., Yokoyama, S. and Shibata, T. : Proc.Natl.Acad.Sci. USA, 94, 6623 (1997) ; Nishinaka, T., Shinohara, A., Ito, Y., Yokoyama, S. and Shibata, T. : Proc.Natl.Acad.Sci. USA, 95, 11071 (1998)).
同源DNA配对是指在同源重组-DNA修复过程中,单链DNA与同源完整双链DNA互补链之间形成异双链连接。单链DNA在体内来源于DNA双链断裂或单链间隙。异双工接头是同源DNA重组过程中常见的中间产物。人们普遍认为,同源DNA配对是由RecA家族蛋白(如RecA、Rad51和Dmc1)的atp依赖活性催化的。我们发现了一组在没有ATP的情况下催化同源DNA配对的蛋白质(非reca蛋白,如Rad52, Mhr1)及其在包括线粒体DNA同源性在内的遗传中的新功能。我们试图通过比较分析reca家族蛋白与非reca家族蛋白的同源配对来阐明同源重组的基本原理。我们以大肠杆菌和嗜热热菌的RecA为RecA家族蛋白,以酿酒酵母线粒体的Mhr1和嗜热热热菌的RecO为非RecA蛋白。我们进行了核磁共振分析,分子遗传和生化分析,包括定点诱变。本研究的主要结果如下:核磁共振分析支持了reca家族蛋白与非reca蛋白通过共同机制催化同源DNA配对的结论;即,该机制包括一个扩展的DNA中间体,由脱氧核糖的2'亚甲基片段与以下核苷酸残基的碱基之间的CH-pi相互作用稳定(Nishinaka, T., Ito, Y., Yokoyama, S. and Shibata, T.: procc . natl . acad . sci)。美国,94,6623 (1997);西中,T.,筱原,A.,伊藤,Y.,横山,S.和柴田,T.:美国国家科学院学报。美国,95,11071(1998))。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Purification and characterization of the Thermus thermophilus HB8 RecX protein
嗜热栖热菌 HB8 RecX 蛋白的纯化和表征
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    柴田武彦;凌楓;柴田武彦
  • 通讯作者:
    柴田武彦
Multiplex PCR: use of heat-stable Thermus thermophilus RecA protein to minimize non-specific PCR products.
多重PCR:使用热稳定的热嗜热RECA蛋白来最大程度地减少非特异性PCR产物。
  • DOI:
    10.1093/nar/gni111
  • 发表时间:
    2005-08-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    14.9
  • 作者:
    Shigemori, Yasushi;Mikawa, Tsutomu;Shibata, Takehiko;Oishi, Michio
  • 通讯作者:
    Oishi, Michio
DNA recombination-initiation plays a role in the extremely biased inheritance of yeast rho-minus mitochondrial DNA that contains the replication origin, ori5
DNA 重组起始在含有复制起点 ori5 的酵母 rho-minus 线粒体 DNA 的极度偏向遗传中发挥着作用
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SHIBATA Takehiko其他文献

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