Cell :畅磊福团队揭示I

  • 2024-10-13 00:00
  • 来源:医药资讯网
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该研究的主要发现如下 (图1):

(1)在TnsC-TnsD-DNA复合体和TnsABCD-DNA复合体中,靶标DNA(Target DNA)都呈现出弯曲状态。特别值得注意的是,TnsD中的R445氨基酸残基嵌入CC/GG碱基对之间,进一步影响DNA的形变。当R445突变成丙氨酸后,转座活性显著下降,且在TnsC-TnsDR445A-DNA的冷冻电镜结构中,TnsD的C端识别序列的结构域不再可见。这表明,R445残基嵌入DNA对于识别靶序列和形成稳定的TnsC-TnsD-DNA复合体至关重要。

(2) TnsC通过与TnsB的C端尾部相互作用,招募TnsB参与转座过程。在TnsC的七聚体中,有4个亚基显示出多余的TnsB的C端尾部的密度图。这表明,形成稳定的TnsC七聚体对于有效招募TnsB十分重要。

(3)TnsC的C端尾部位于TnsA、TnsB和DNA的交界处,直接参与了TnsAB-DNA链转移复合物(Strand transfer complex)的组装,且相互作用的氨基酸在I-B型CAST系统中具有保守性。

(4) TnsA的核酸酶结构域与TnsB的RNaseH-like结构通过延伸的 折叠片相互作用。TnsA的DNA底物在 3和 4之间的磷酸二酯键离其活性中心最近。这一结构观察与先前原始Tn7的生化数据显示的TnsA和TnsB切割位点相差3个碱基的结果相一致。

(5) TnsD介导的DNA整合与RNA介导的DNA整合在靶标DNA的识别区域上有所不同,导致插入位点与识别位点之间的距离差异。这两种整合方式效率的不同,可能与TnsC七聚体的稳定性有关。在TnsD介导的整合中,TnsD与TnsC存在两个接触面,且DNA的嵌入可能进一步增强了TnsC在目标DNA上的稳定性。

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图1. TnsABCD完整转座复合体的结构(Credit:Cell)

总之,本研究加深了我们对Tn7-like转座子和CAST系统中DNA靶向插入的结构和机制的理解,为将该系统开发成精准DNA插入工具的研究奠定了基础。


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