Strukturelle Basis für die Bindung des Omega-Repressors an direkte und invertierte Wiederholungen von DNA-Heptaden
| العنوان: | Strukturelle Basis für die Bindung des Omega-Repressors an direkte und invertierte Wiederholungen von DNA-Heptaden |
|---|---|
| المؤلفون: | Weihofen, Wilhelm |
| بيانات النشر: | Freie Universität Berlin, 2005. |
| سنة النشر: | 2005 |
| مصطلحات موضوعية: | direct and inverted DNA repeats, cooperative binding, protein-DNA interactions, regulation of transcription, 500 Naturwissenschaften und Mathematik::540 Chemie::540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften, Ribbon-helix-helix repressor |
| الوصف: | 0\. Titelblatt, Inhaltsverzeichnis, Zusammenfassung, Summary 1\. Einleitung 1 2\. Materialien und Methoden 16 3\. Ergebnisse und Diskussion 35 4\. Literaturverzeichnis 123 5\. Anhang 131 6\. Veröffentlichungen 136 Der vom Streptococcus pyogenes Plasmid pSM19035 kodierte Omega-Repressor reguliert die Expression von Genen, deren Genprodukte an der Kontrolle der Kopienzahl und der dauerhaften Erhaltung des Plasmids im Wirt beteiligt sind. Der Omega-Repressor gehört zur Familie der MetJ/Arc-Überfamilie DNA-bindender Proteine mit RHH-Motiv, die mit einem antiparallelen, zweisträngigen beta- Faltblatt in die große Furche der DNA binden. Die strukturell bekannten RHH- Proteine binden alle an palindromische Operatoren. Demgegenüber bindet der Omega-Repressor kooperativ an 4 bis 10 Kopien aufeinander folgender Heptaden (5 -A/T ATCAC A/T-3 , symbolisiert durch ->), welche palindromisch in (->) Anordnungen vorliegen können, aber auch direkt und damit nicht- palindromisch als (->->) wiederholt werden können. In dieser Arbeit konnten die Strukturen des N-terminal verkürzten Omega-Repressors ∆19Omega aufgeklärt werden, der als Dimer (∆19Omega2) an zwei minimale Operatoren mit zwei Heptaden in einer palindromischen (->->) gebunden ist. Die ∆19Omega Dimere binden asymmetrisch an die Heptaden, und Interaktionen zwischen den Helizes α1 benachbarter ∆19Omega- Dimere sorgen für die kooperative Bindung. Die pseudo-C2M-Rotationsachsen, welche die beiden Untereinheiten der Dimere ineinander überführen, schneiden die lokalen DNA-Helixachsen aussermittig ~0,3 Å stromabwärts der zentralen GC- Basenpaare der Heptaden (5 -A/T ATCAC A/T-3 ). Dies hat zur Folge, dass die zwei an (->->) gebundenen Dimere einen Abstand von exakt 7-bp zueinander einhalten, an (->)-Anordnung vorhergesagt werden, dass die Dimere 0,6 Å weiter voneinander entfernt an die Heptaden binden als dies für die Bindung an (->->) der Fall ist. Möglicherweise ähnelt der Dimer-Dimer Kontakt dieses Komplexes den in dieser Arbeit beobachteten, jedoch müssen sich die Helizes alpha1 weiter von der Kerndomänen der Dimere entfernen, was wahrscheinlich energetisch ungünstig ist. So ist die sechsfach schlechtere Bindung von Omega2 an () gegenüber (->->) und (-> Homodimeric ribbon-helix-helix (RHH2) proteins of the MetJ/Arc superfamily feature a symmetric antiparallel beta-sheet and bind cooperatively as (RHH2)2 or RHH2-oligomers to the major groove of ~50° bent palindromic operators. As a member of this family, the Streptococcus pyogenes plasmid pSM19035 encoded Omega regulates transcription of genes required for copy number control and stable maintenance of inc18 family plasmids. Omega dimers (Omega2) bind cooperatively to promoters consisting of 7 to 10 consecutive non-palindromic heptad repeats (5 -A/TATCACA/T-3 , symbolized by ->) in palindromic inverted (->) orientation and also uniquely to non-palindromic direct (->->) repeats. This work presents crystal structures of N-terminally truncated Omega-Repressor (∆19Omega2) bound to nearly straight B-form minimal operators with (->->) and (->->), ~0.6Å shorter in (->). These variations grade interactions between alpha1-helices of adjacent ∆19Omega2 and explain the sixfold reduced affinity for the binding of ∆19Omega2 to () compared to strong binding to heptads in (->->) or (-> |
| اللغة: | German |
| DOI: | 10.17169/refubium-14286 |
| URL الوصول: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=doi_dedup___::165e9807e09defda961ac1e7a8e483ea https://doi.org/10.17169/refubium-14286 |
| Rights: | OPEN |
| رقم الانضمام: | edsair.doi.dedup.....165e9807e09defda961ac1e7a8e483ea |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.17169/refubium-14286 |
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