Возможная роль индивидуальных ДНК-белковых контактов сайт-специфической рекомбиназы Flp из Saccharomyces cerevisiae с азотистыми основаниями Flp-связывающего элемента ДНК
Сайт-специфическая рекомбиназа Flp, кодируемая 2-мкм плазмидой из S. cerevisiae, имеет множественные точечные контакты с основаниями Flp-связывающего элемента ДНК. В настоящей работе проведен анализ относительного вклада контактов в прочность связывания белка Flp с ДНК и особенностей их распределени...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Биополимеры и клетка |
|---|---|
| Datum: | 1996 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
1996
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153792 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Возможная роль индивидуальных ДНК-белковых контактов сайт-специфической рекомбиназы Flp из Saccharomyces cerevisiae с азотистыми основаниями Flp-связывающего элемента ДНК / Ю.А. Возиянов // Биополимеры и клетка. — 1996. — Т. 12, № 1. — С. 89-94. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-153792 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Возиянов, Ю.А. 2019-06-14T16:15:35Z 2019-06-14T16:15:35Z 1996 Возможная роль индивидуальных ДНК-белковых контактов сайт-специфической рекомбиназы Flp из Saccharomyces cerevisiae с азотистыми основаниями Flp-связывающего элемента ДНК / Ю.А. Возиянов // Биополимеры и клетка. — 1996. — Т. 12, № 1. — С. 89-94. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.000418 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153792 577.151.45 Сайт-специфическая рекомбиназа Flp, кодируемая 2-мкм плазмидой из S. cerevisiae, имеет множественные точечные контакты с основаниями Flp-связывающего элемента ДНК. В настоящей работе проведен анализ относительного вклада контактов в прочность связывания белка Flp с ДНК и особенностей их распределения в большом и малом желобке ДНК. Контакты белка Flp с Flp-связывающим элементом ДНК были подразделены на три группы в зависимости от их вклада в прочность связывания белка с ДНК. Предполагается, что белок Flp использует контакты третьей группы, которая вносит наименьший вклад в прочность связывания, наряду с контактами в малом желобке ДНК для первичной дискриминации между различными последовательностями ДНК Показано, что белок Flp имеет контакты с Flp-связывающим элементом ДНК в малом желобке с противоположных сторон двойной спирали ДНК, и, вероятно, белок Flp оплетает ДНК. Сайт-специфічна рекомбіназа Flp, яка кодується 2-мкм плазмідою із S. cerevisiae, має множинні контакти з основами Flp-зв'язуюного елемента ДНК. В роботі здійснено аналіз відносного внеску контактів у міцність зв'язування білка Flp з ДНК та особливостей їх розподілу у великому та малому жолобках ДНК Контакти білка Flp з Flp-зв'язуючим елементом ДНК було підрозділено на три группи в залежності від їх внеску в міцність зв'язування білка з ДНК Припускається, що білок Flp використовує контакти третьої группи (котрі вносять найменший внесок у міцність зв'язування) поряд з контактами в малому жолобку ДНК для первинної дискримінації між різ ними послідовностями ДНК. Показано, що білок Flp має контакти з Flp-зв'язуючим элементом ДНК в малому жолобку з протилежних сторін подвійної спіралі ДНК і цілком імовірно, що білок Flp обплітає ДНК. Site-specific recombinase Flp encoded by 2 micron plasmidfrom S. cerevisiae has multiple contacts with nucleic bases of Ftp-binding element of DNA. We present an analysis of relative contribution of these contacts to strength of Ftp-protein binding to DNA, and of the peculiarities of their distribution at major and minor grooves of DNA. The contacts of Flp-protein with Ftp-binding element of DNA have been divided into three groups depending on their contribution in strength of Flp-protein binding to DNA. It has been suggested that Flp-protein uses the third group of contacts (they make the least contribution to strength of Flp-protein binding to DNA) along with minor groove contacts for initial discrimination between different DNA sequences. It has been shown that Flp-protein has contacts with nucleic bases in minor groove at opposite sides of DNA, so Flp-protein probably wraps DNA. Автор благодарен А. И. Корнелюку и Д. М. Говоруну за критические замечания, высказанные при обсуждении работы. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Возможная роль индивидуальных ДНК-белковых контактов сайт-специфической рекомбиназы Flp из Saccharomyces cerevisiae с азотистыми основаниями Flp-связывающего элемента ДНК Можлива роль індивідуальних ДНК-білкових контактів сайт-специфічної рекомбінази Flp з Saccharomyces cerevisiae з азотистими основами Flp-зв'язуючого елемента ДНК Possible role of individual protein-DNA contacts of Flp site-specific recombinase from Saccharomyces cerevisiae with nucleic bases of Flp-binding element of DNA Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Возможная роль индивидуальных ДНК-белковых контактов сайт-специфической рекомбиназы Flp из Saccharomyces cerevisiae с азотистыми основаниями Flp-связывающего элемента ДНК |
| spellingShingle |
Возможная роль индивидуальных ДНК-белковых контактов сайт-специфической рекомбиназы Flp из Saccharomyces cerevisiae с азотистыми основаниями Flp-связывающего элемента ДНК Возиянов, Ю.А. |
| title_short |
Возможная роль индивидуальных ДНК-белковых контактов сайт-специфической рекомбиназы Flp из Saccharomyces cerevisiae с азотистыми основаниями Flp-связывающего элемента ДНК |
| title_full |
Возможная роль индивидуальных ДНК-белковых контактов сайт-специфической рекомбиназы Flp из Saccharomyces cerevisiae с азотистыми основаниями Flp-связывающего элемента ДНК |
| title_fullStr |
Возможная роль индивидуальных ДНК-белковых контактов сайт-специфической рекомбиназы Flp из Saccharomyces cerevisiae с азотистыми основаниями Flp-связывающего элемента ДНК |
| title_full_unstemmed |
Возможная роль индивидуальных ДНК-белковых контактов сайт-специфической рекомбиназы Flp из Saccharomyces cerevisiae с азотистыми основаниями Flp-связывающего элемента ДНК |
| title_sort |
возможная роль индивидуальных днк-белковых контактов сайт-специфической рекомбиназы flp из saccharomyces cerevisiae с азотистыми основаниями flp-связывающего элемента днк |
| author |
Возиянов, Ю.А. |
| author_facet |
Возиянов, Ю.А. |
| publishDate |
1996 |
| language |
Russian |
| container_title |
Биополимеры и клетка |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Можлива роль індивідуальних ДНК-білкових контактів сайт-специфічної рекомбінази Flp з Saccharomyces cerevisiae з азотистими основами Flp-зв'язуючого елемента ДНК Possible role of individual protein-DNA contacts of Flp site-specific recombinase from Saccharomyces cerevisiae with nucleic bases of Flp-binding element of DNA |
| description |
Сайт-специфическая рекомбиназа Flp, кодируемая 2-мкм плазмидой из S. cerevisiae, имеет множественные точечные контакты с основаниями Flp-связывающего элемента ДНК. В настоящей работе проведен анализ относительного вклада контактов в прочность связывания белка Flp с ДНК и особенностей их распределения в большом и малом желобке ДНК. Контакты белка Flp с Flp-связывающим элементом ДНК были подразделены на три группы в зависимости от их вклада в прочность связывания белка с ДНК. Предполагается, что белок Flp использует контакты третьей группы, которая вносит наименьший вклад в прочность связывания, наряду с контактами в малом желобке ДНК для первичной дискриминации между различными последовательностями ДНК Показано, что белок Flp имеет контакты с Flp-связывающим элементом ДНК в малом желобке с противоположных сторон двойной спирали ДНК, и, вероятно, белок Flp оплетает ДНК.
Сайт-специфічна рекомбіназа Flp, яка кодується 2-мкм плазмідою із S. cerevisiae, має множинні контакти з основами Flp-зв'язуюного елемента ДНК. В роботі здійснено аналіз відносного внеску контактів у міцність зв'язування білка Flp з ДНК та особливостей їх розподілу у великому та малому жолобках ДНК Контакти білка Flp з Flp-зв'язуючим елементом ДНК було підрозділено на три группи в залежності від їх внеску в міцність зв'язування білка з ДНК Припускається, що білок Flp використовує контакти третьої группи (котрі вносять найменший внесок у міцність зв'язування) поряд з контактами в малому жолобку ДНК для первинної дискримінації між різ ними послідовностями ДНК. Показано, що білок Flp має контакти з Flp-зв'язуючим элементом ДНК в малому жолобку з протилежних сторін подвійної спіралі ДНК і цілком імовірно, що білок Flp обплітає ДНК.
Site-specific recombinase Flp encoded by 2 micron plasmidfrom S. cerevisiae has multiple contacts with nucleic bases of Ftp-binding element of DNA. We present an analysis of relative contribution of these contacts to strength of Ftp-protein binding to DNA, and of the peculiarities of their distribution at major and minor grooves of DNA. The contacts of Flp-protein with Ftp-binding element of DNA have been divided into three groups depending on their contribution in strength of Flp-protein binding to DNA. It has been suggested that Flp-protein uses the third group of contacts (they make the least contribution to strength of Flp-protein binding to DNA) along with minor groove contacts for initial discrimination between different DNA sequences. It has been shown that Flp-protein has contacts with nucleic bases in minor groove at opposite sides of DNA, so Flp-protein probably wraps DNA.
|
| issn |
0233-7657 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153792 |
| citation_txt |
Возможная роль индивидуальных ДНК-белковых контактов сайт-специфической рекомбиназы Flp из Saccharomyces cerevisiae с азотистыми основаниями Flp-связывающего элемента ДНК / Ю.А. Возиянов // Биополимеры и клетка. — 1996. — Т. 12, № 1. — С. 89-94. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT voziânovûa vozmožnaârolʹindividualʹnyhdnkbelkovyhkontaktovsaitspecifičeskoirekombinazyflpizsaccharomycescerevisiaesazotistymiosnovaniâmiflpsvâzyvaûŝegoélementadnk AT voziânovûa možlivarolʹíndivídualʹnihdnkbílkovihkontaktívsaitspecifíčnoírekombínaziflpzsaccharomycescerevisiaezazotistimiosnovamiflpzvâzuûčogoelementadnk AT voziânovûa possibleroleofindividualproteindnacontactsofflpsitespecificrecombinasefromsaccharomycescerevisiaewithnucleicbasesofflpbindingelementofdna |
| first_indexed |
2025-11-24T20:42:13Z |
| last_indexed |
2025-11-24T20:42:13Z |
| _version_ |
1850495897941573632 |
| fulltext |
ISSN 0233-7657. Биополимеры и клетка. 1996. Т. 12. № 1
89
Возможная роль индивидуальных ДНК-белковых
контактов сайт-специфической рекомбиназы Flp из
Saccharomyces cerevisiae с азотистыми основаниями
Flp-связывающего элемента ДНК
Ю. А. Возиянов
Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины,
252143 Киев, ул. Академика Заболотного, 150
Сайт-специфическая рекомбиназа Flp, кодируемая 2-мкм плазмидой из S.
cerevisiae, имеет множественные точечные контакты с основаниями Flp-связы-
вающего элемента ДНК. В настоящей работе проведен анализ относительного
вклада контактов в прочность связывания белка Flp с ДНК и особенностей их
распределения в большом и малом желобке ДНК. Контакты белка Flp с Flp-связы-
вающим элементом ДНК были подразделены на три группы в зависимости от их
вклада в прочность связывания белка с ДНК. Предполагается, что белок Flp ис
пользует контакты третьей группы, которая вносит наименьший вклад в проч
ность связывания, наряду с контактами в малом желобке ДНК для первичной
дискриминации между различными последовательностями ДНК Показано, что
белок Flp имеет контакты с Flp-связывающим элементом ДНК в малом желобке
с противоположных сторон двойной спирали ДНК, и, вероятно, белок Flp оплета
ет ДНК
Белок Flp является одним из компонентов сайт-специфической рекомбина-
ционной системы 2-мкм плазмиды из S. cerevisiae. Эта рекомбинациониая
система вовлечена в процесс поддержания стабильного числа копий 2-мкм
плазмиды в клетке дрожжей, инвертируя один участок плазмиды относи
тельно другого по «г1ір-г1ор»-механизму [1, 2 ] . Система включает также два
рекомбинационных сайта (рис. 1), названных FRT {Flp Recognition Target,
мишень Flp рекомбинации), с которыми белок Flp связывается специфиче
ски [3, 4 ] .
Изучение контактов белка Flp с FRT необходимо для понимания
процесса связывания сайт-специфических рекомбиназ с ДНК и стимулиру
ется тем, что указанный белок, вероятно, имеет по крайней мере два
ДНК-связывающих домена [5]. Причем, как показали компьютерные ис
следования, белок Flp, как и все рекомбиназы интегразного семейства
(Int-семейства) сайт-специфических рекомбиназ [6 ] , не имеет гомологии ни
с одним из известных ДНК-связывающих мотивов (J. Lee, A, Dwyer
Ю. Возиянов, неопубликованные данные; [7 ] ) .
ДНК-белковые контакты рекомбиназы Flp с FRT интенсивно изучались
с использованием разнообразных химических зондов [8—10] и аналогов
оснований [11]. Кроме того, в работе [12] количественно оценен эффект
замены каждой пары оснований в связывающем элементе на три другие
Накопленные к настоящему времени данные о распределении контактов в
большом и малом желобках ДНК и их относительном вкладе в прочность
© Ю. Л. ВОЗИЯНОВ, 1996
Рис. 1. Участок рекомбинации белка Flp. Участок рекомбинации состоит из трех /Yp-связыва-
ющих элементов размером 12 п. о. (пар оснований) каждый. Три элемента связывания
обозначены, как 1а, Га и ГЬ, и выделены горизонтальными стрелками. Два связывающих
элемента, 1а и Га, расположены инвертированно друг к другу и разделены спейсером
(участком обмена цепей) — последовательностью ДНК размером 8 п. о. Третий ^/р-связыва-
ющий элемент, ГЬ, расположен в той же ориентации, что и Га, и отделен от него 2 п. о.
Места разрезания фосфодиэфирных связей белком Flp обозначены вертикальными стрелками.
Полярность верхней цепи — от 5' к 3' слева направо
связывания белка с ДНК позволяют провести анализ для выяснения
возможной роли отдельных контактов. Такому анализу и посвящена насто
ящая работа.
Ранее 18—11] показано, что белок Flp специфически связывается с
ДНК путем установления множественных точечных контактов (являющих
ся по своей природе, вероятно, водородными связями) как в большом, так
и в малом желобках ДНК. На рис. 2 показано распределение контактов
белка Flp с основаниями его связывающего элемента. Хотя в среднем
отсутствие этих контактов оказывает незначительное влияние на прочность
связывания белка Flp с ДНК [11], однако анализ показывает их явную
неравноценность. Для проведения анализа целесообразно разделить контак
ты на три группы по величине относительного вклада в прочность связыва
ния (таблица). Первую группу контактов со стороны ДНК образуют
следующие атомы: N 7 -aTOM гуанина G C пары в положении 1, (т. е. N 7 -G1) ,
а также 0 4 -Т2, N 4 -A4 и N 2H-G7 (см. рис. 2). Отсутствие какого-либо
контакта первой группы уменьшает прочность связывания белка Flp с
Flp-связывающим элементом примерно в 10 раз. При отсутствии в Flp-свя-
Рис. 2. Распределение контактов белка Flp с основаниями F/p-связывающего элемента Га в
большом (А) и малом,(Б) желобках ДНК. Показаны контактирующие с белком Flp атомы
оснований Flp-связывающего элемента ДНК. Последовательность связывающего элемента (см.
рис. 1) изображена в виде прямоугольников неравного размера и пронумерована слева направо
в направлении от 5' к 3'. Символом « N » обозначены N 7 - и N 3 - атомы аденина и гуанина;
символом « N H » — N 2Н-группа гуанина; символом « О » — О4-атомы тимина. Данные о
контактах взяты из работ [8, 11]
Ю. А. возиянов
90
ВОЗМОЖНАЯ РОЛЬ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ДНК-БЕЛКОВЫХ КОНТАКТОВ
Примечание. В скобках указано, во сколько раз уменьшается прочность связывания белка Flp
с ДНК при отсутствии соответствующего контакта. Данные об относительном вкладе контактов
в прочность связывания взяты из работы [11].
N 7-G10 и N 7-A12. Наконец, к третьей группе отнесены атомы N 7 -A2, N 7 -A3,
N 7-G6 и N 7 -A11. Отсутствие атомов, образующих контакты 3-й группы,
приводит лишь к незначительному снижению прочности связывания белка
Flp с ДНК.
Вероятно, именно контакты 1-й группы ответственны за специфичность
связывания белка Flp с ДНК. Интересно, что контакты этой группы в
основном распределены в первой половине Flp-связьівающего элемента
ДНК. Это наблюдение хорошо согласуется с данными работы [12] о том,
что замены оснований в первых позициях Flp-связывающего элемента ведут
к резкому уменьшению прочности связывания белка Flp с ДНК. Вполне
очевидно, что первая половина Flp-связывающего элемента ДНК играет
особую роль в связывании белка Flp с FRТ. В первой половине связываю
щего элемента (между 4-й и 5-й парами оснований, см. рис 1) находится
разрезаемая белком Flp фосфодиэфирная связь. Для разрезания именно
этой связи необходимо обеспечить достаточно прочное специфическое свя
зывание белка в первой половине связывающего элемента ДНК. Следует
отметить, что стабилизации белка Flp на ДНК способствуют также белок-
белковые взаимодействия между двумя мономерами белка Flp, связанными
с FRT и расположенными голова к голове [13] (рис. 1), т. е. мономер белка
Flp, специфически связавшийся с одним из Flp-связывающих элементов
ДНК, помогает связаться другому мономеру белка Flp с другим Flp-связы-
вающим элементом.
Интересно, что один из контактов первой группы, N 2 H-G7, расположен
в малом желобке ДНК (пара G C ; 7-я позиция /<7р-связывающего элемента
ДНК, см. рис. 1 и таблицу), причем, возможно, что это один из наиболее
критичных контактов белка Flp с ДНК [11, 12]. Его отсутствие в Flp-свя-
зывающем элементе ДНК ведет к 20-кратному снижению прочности связы
вания белка с ДНК. Контакт белка с NН2-группой гуанина в малом желобке
ДНК теоретически может выступать в роли хорошего дискриминационного
контакта, поскольку его отсутствие вследствие замены пары G C на пару
A T или Т А не компенсируется равнозначным контактом с другими
функциональными группами оснований в малом желобке [12, 14—16].
Из факта существования контакта N 2H-G7 вытекают интересные выво
ды. Данные по футпринтингу с использованием гидроксил-радикала [10] и
нитрозоэтилмочевины [8 ] показали, что белок Flp после взаимодействия со
своим связывающим элементом располагается на одной стороне двойной
спирали ДНК. Если предположить, что Flp-связьівающий элемент ДНК
находится в В-форме, то из наличия контакта N 2H-G7 следует, что белок
Flp имеет контакты с ДНК с противоположных сторон ДНК, т. е. белок при
91
зывающем элементе контакта второй группы прочность связывания падает
примерно в 2 раза. Во вторую группу входят атомы 0 4 -Т5, N 7 -G7, N 7 -A8,
Ю. А. ВОЗИЯНОВ
связывании с узнаваемой последовательностью ДНК как бы оплетает ее.
Кроме контакта с NH 2-rpyппой гуанина (являющейся донором водород
ной связи) G C пары в 7-й позиции Flp-связывающего элемента ДНК в
малом желобке, белок Flp имеет контакт с N7-атомом гуанина (см. рис. 2)
(являющимся акцептором водородной связи) в большом желобке ДНК.
Известно, что при установлении водородной связи происходит перераспре
деление электронной плотности на доноре и акцепторе водородной связи
[17]. Так, акцептор несколько «оттягивает» на себя электронную плотность
в направлении к атому водорода, в то время как донор несколько оттягивает
ее на себя в направлении от атома водорода. Если донор и акцептор
водородной связи расположены на одной и той же молекуле и они оба
используются системой белок — ДНК для контактов, то образование водо
родной связи одним из них (например акцептором) помогает образованию
водородной связи другим (донором), т. е. донор и акцептор действуют
кооперативно. Вероятно, такая ситуация реализуется в случае контактов
белка Flp с парой G C в 7-й позиции Flp-связывающего элемента ДНК, и
связывание белка с N7-атомом гуанина (акцептором водородной связи)
облегчает таковое с МН2-группой гуанина (донором).
Возможно, что роль контакта N 2H-G7 состоит не только в обеспечении
специфичности связывания белка Flp с ДНК, но и в жесткой фиксации
некоего домена белка Flp со стороны ДНК, противоположной той, где
находится разрезаемая белком Flp фосфодиэфирная связь (рис. 1). Таким
доменом может быть домен, содержащий аминокислотные остатки, вступа
ющие в межмономерные белок-белковые связи, ответственные за изгиб FRT
[18]. Это предположение основывается на том факте, что среди изучаемых
сайт-специфических рекомбинационных систем Int-семейства только в Flp-
системе показаны изгиб ДНК в участке обмена цепей [14] и контакты
рекомбиназы с противоположных сторон цепи ДНК [11, 19]. При этом
возможно и другое объяснение роли контакта N 2H-G7. Не исключено, что
белку Flp очень важно иметь с парой в 7-м положении эффективный
контакт для повышения специфичности связывания, однако белок осущест
вляет его в малом желобке ДНК, так как фрагменту белка, взаимодейству
ющему с 7-й парой оснований (а также с близлежащими парами) Flp-свя
зывающего элемента ДНК в большом желобке, необходима определенная
подвижность.
Отличительной особенностью белка Flp являются его контакты с ДНК
как в большом, так и в малом желобке (рис. 2). Вероятно, именно контакты
белка в большом желобке в основном ответственны за сайт-специфичность
его связывания с ДНК [14]. Однако по крайней мере один контакт 1-й
группы белка Flp с ДНК в малом желобке, т. е. N 2H-G7, может вносить
существенный вклад в специфичность связывания (см. выше) [11, 13]. Роль
остальных идентифицированных к настоящему времени контактов в малом
желобке (с К3-атомами аденина) остается неясной. Как видно из рис. 2,
белок Flp имеет контакты с N3-атомами аденина в позициях 2, 3, 5 и 11
узнаваемой им последовательности ДНК. Следует отметить, что с каждой
из пар оснований в этих положениях белок Flp имеет также контакты в
большом желобке. Если предположить, что связывающий элемент ДНК
находится в В-форме, то оказывается, что все эти контакты расположены
примерно на одной и той же стороне спирали ДНК. Причем на той же
стороне, что и идентифицированные контакты белка Flp с фосфатными
группами ДНК. Одним из объяснений данного факта может быть то, что
контакты с N3-атомами аденина не являются дискриминационными, и белок
Flp использует их для правильной ориентации на ДНК. Однако возможно
и другое объяснение. Известно, что некоторые белки (например, Integration
Host Factor, THF [20 ]) специфически связываются с ДНК, имея контакты в
92
ВОЗМОЖНАЯ РОЛЬ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ДНК-БЕЛКОВЫХ КОНТАКТОВ
93
основном в малом желобке ДНК, причем с парами A T . Хотя положение
акцепторов водородных связей в малом желобке ДНК (N 3-атомов пуринов
и 02-атомов пиримидинов) для пар А Т близко к таковому для пар G C
[14], однако оно неидентично, и белок мог бы использовать эти небольшие
различия для дискриминации между парами А - Т и G-C с помощью
аминокислот — доноров водородной связи. Не исключено также, что белок
Flp осуществляет связывание с ДНК в несколько этапов. В этом случае
белок в первую очередь мог бы использовать для связывания слабые
дискриминационные контакты 3-й и 2-й групп, в том числе и с N3-атомами
аденина. Если последовательность ДНК не является оптимальной, слабость
контактов обеспечивала бы быструю диссоциацию комплекса белок — ДНК.
Если же последовательность ДНК окажется оптимальной, соответствующие
конформационные перестройки в белке могли бы способствовать установле
нию сильных контактов для обеспечения прочного специфического связыва
ния.
Результаты анализа данных о ДНК-белковых контактах рекомбиназы
Flp с FRT согласуются с точкой зрения на процесс специфического
связывания белка Flp с ДНК как на процесс установления последователь
ных серий слабых контактов с индивидуальными парами оснований ДНК
[10, 11]. Такой способ связывания, при котором практически все пары
оснований участвуют в установлении слабых контактов с белком, может
быть общей особенностью узнавания белками протяженных участков ДНК
или РНК [21 ] . Как показано в настоящей работе, для сайт-специфических
ДНК-связывающих ферментов выделение групп контактов, вносящих раз
личный относительный вклад в прочность и специфичность связывания
белка с определенной последовательностью ДНК, позволяет также предпо
ложить, какие именно контакты и на каких этапах могли бы участвовать в
установлении специфического связывания с ДНК.
Автор благодарен А. И. Корнелюку и Д. М. Говоруну за критические
замечания, высказанные при обсуждении работы.
Ю. Л. Возіянов
Можлива роль індивідуальних ДНК-білкових контактів сайт-специфічної рекомбінази
Flp з Saccharomyces cerevisiae з азотистими основами Flp-зв'язуючого елемента ДНК
Резюме
Сайт-специфічна рекомбіназа Flp, яка кодується 2-мкм плазмідою із S. cerevisiae, має множинні
контакти з основами Flp-зв' язуюного елемента ДНК. В роботі здійснено аналіз відносного внеску
контактів у міцність зв'язування білка Flp з ДНК та особливостей їх розподілу у великому та
малому жолобках ДНК Контакти білка Flp з Flp-зв'язуючим елементом ДНК було підрозділено
на три группи в залежності від їх внеску в міцність зв'язування білка з ДНК Припускається, що
білок Flp використовує контакти третьої группи ( котрі вносять найменший внесок у міцність
зв'язування) поряд з контактами в малому жолобку ДНК для первинної дискримінації між різ
ними послідовностями ДНК. Показано, що білок Flp має контакти з Flp-зв'язуючим элементом
ДНК в малому жолобку з протилежних сторін подвійної спіралі ДНК і цілком імовірно, що білок
Flp обплітає ДНК.
Y. A. Voziyanov
Possible role of individual protein-DNA contacts of Flp site-specific recombinase from
Saccharomyces cerevisiae with nucleic bases of Flp-binding element of DNA
Summary
Site-specific recombinase Flp encoded by 2 micron plasmid from S. cerevisiae has multiple contacts with
nucleic bases of Flp-binding element of DNA. We present an analysis of relative contribution of these
Ю. А. ВОЗИЯНОВ
contacts to strength of Flp-protein binding to DNA, and of the peculiarities of their distribution at major
and minor grooves of DNA. The contacts of Flp-protein with Flp-binding element of DNA have been divided
into three groups depending on their contribution in strength of Flp-protein binding to DNA. It has been
suggested that Flp-protein uses the third group of contacts (they make the least contribution to strength of
Flp-protein binding to DNA) along with minor groove contacts for initial discrimination between different
DNA sequences. It has been shown that Flp-protein has contacts with nucleic bases in minor groove at
opposite sides of DNA, so Flp-protein probably wraps DNA.
удк 577.i5i.45 Поступила в редакцию 09.01.96
94
http://577.i5i.45
|