A novel target of IscS in Escherichia coli: participating in DNA phosphorothioation.
A novel target of IscS in Escherichia coli: participating in DNA phosphorothioation.
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大肠杆菌中 IscS 的新靶点：参与 DNA 硫代磷酸化
DOI：
10.1371/journal.pone.0051265
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Liang J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
An X;Xiong W;Yang Y;Li F;Zhou X;Wang Z;Deng Z;Liang J
许多细菌物种通过向磷酸基团添加硫来修饰它们的DNA，这种修饰被称为DNA硫代磷酸化。已知DndA作为半胱氨酸脱硫酶，催化硫代磷酸化中的关键生化步骤。然而，生物信息学分析显示，在31个已知的dnd基因簇中，有19个只包含4个基因（dndB-E），缺少关键的半胱氨酸脱硫酶对应基因。大肠杆菌中存在多个半胱氨酸脱硫酶基因，但其中哪一个参与DNA硫代磷酸化尚不清楚。在此，通过在三个大肠杆菌中异源表达沙门氏菌dnd基因簇dptBCDE，大肠杆菌突变体，其中每一个都缺乏一个不同的半胱氨酸脱硫酶基因，我们表明，IscS是唯一的半胱氨酸脱硫酶，与dptB-E合作，导致DNA硫代磷酸化。使用细菌双杂交系统，IscS和DptC，和IscS和DptE之间的蛋白质相互作用进行了鉴定。我们的研究结果揭示了IscS作为DNA硫代磷酸化的关键参与者，并为深入分析DNA硫代磷酸化生化途径奠定了基础。
Many bacterial species modify their DNA with the addition of sulfur to phosphate groups, a modification known as DNA phosphorothioation. DndA is known to act as a cysteine desulfurase, catalyzing a key biochemical step in phosphorothioation. However, bioinformatic analysis revealed that 19 out of the 31 known dnd gene clusters, contain only four genes (dndB-E), lacking a key cysteine desulfurase corresponding gene. There are multiple cysteine desulfurase genes in Escherichia coli, but which one of them participates into DNA phosphorothioation is unknown. Here, by employing heterologous expression of the Salmonella enterica dnd gene cluster named dptBCDE in three E. coli mutants, each of which lacked a different cysteine desulfurase gene, we show that IscS is the only cysteine desulfurase that collaborates with dptB-E, resulting in DNA phosphorothioation. Using a bacterial two-hybrid system, protein interactions between IscS and DptC, and IscS and DptE were identified. Our findings revealed IscS as a key participant in DNA phosphorothioation and lay the basis for in-depth analysis of the DNA phosphorothioation biochemical pathway.
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