×

哺乳动物X族DNA聚合酶动力学模型。 (英语) Zbl 1405.92100号

小结:基于现有的结构研究,提出了哺乳动物X族DNA聚合酶聚合动力学模型,包括聚合酶(β)、(λ)、(μ)和末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)。利用该模型,对作用于不同形式DNA底物的四种聚合酶的不同聚合活性和加工性能进行了理论分析和研究。聚合酶(β)、(λ)、(μ)和TdT的模板依赖性的“梯度”得到了很好的解释。很好地解释了pols(lambda)和(mu)合成的(-1)移码DNA的发生频率比pol(beta)合成的高得多。聚合过程的理论结果也与现有的实验数据相一致。

MSC公司:

92C40型 生物化学、分子生物学
92C45型 生化问题中的动力学(药代动力学、酶动力学等)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Aoufouchi,S。;压扁,E。;Dahan,A。;Faili,A。;贝托西,B。;斯托克,S。;德尔博斯,F。;Cocea,L。;古普塔,N。;威尔,J.C。;Reynaud,C.A,波尔克斯家族的两种新型人类和小鼠DNA聚合酶,Nucl。酸类研究,28,3684-3693,(2000)
[2] 巴特拉,V.K。;比尔德,W.A。;休克,D.D。;佩德森,L.C。;Wilson,S.H.,DNA聚合酶β与活性位点错配的结构表明错误整合期间存在短暂的碱性位点中间产物,分子细胞,30315-324,(2008)
[3] 低音,C.H。;斯瓦特,W。;Alt,F.W.,染色体V(D)J重组的机制和调控,细胞,109,S45-S55,(2002)
[4] 比尔德,W.A。;Osheroff,W.P。;普拉萨德,R。;Sawaya,M.R。;Jaju,M。;木材,T.G。;Kraut,J。;T.A.昆克尔。;Wilson,S.H.,人类DNA聚合酶β中有效核苷酸掺入和鉴别所需的酶-DNA相互作用,生物杂志。化学。,271, 12141-12144, (1996)
[5] Bebenek,K。;Garcia-Diaz,M。;布兰科,L。;Kunkel,T.A.,《人类DNA聚合酶λ的移码不忠:功能含义》,J.biol。化学。,278, 34685-34690, (2003)
[6] 贝托西,B。;De Smet,A。;威尔,J.C。;Reynaud,C.A.,DNA聚合酶mu、lambda和末端脱氧核苷酸转移酶在体内重组免疫球蛋白V(D)J期间的非重叠功能,免疫学,25,31-41,(2006)
[7] Bollum,F.J.,小牛胸腺聚合酶的寡核苷酸引物,J.biol。化学。,235,第18页至第20页,(1960年)
[8] Bollum,F.J.,末端脱氧核苷酸转移酶,(),145-171
[9] 戴维斯,B.J。;哈夫纳,J.M。;Ramsden,D.A.,Polμ需要端桥,以通过非同源端接有效促进非互补端的修复,Nucl。酸类研究,36,3085-3094,(2008)
[10] 德拉鲁,M。;Boule,J.B。;Lescar,J。;Expert-Bezancon,N。;Jourdan,N。;北苏库马尔。;罗杰恩,F。;Papanicolau,C.,模板依赖型DNA聚合酶的晶体结构:小鼠末端脱氧核苷酸转移酶,Embo j.,21,427-439,(2002)
[11] O·多明格斯。;Ruiz,J.F。;Lain de Lera,T。;Garcia-Diaz,M。;冈萨雷斯,文学硕士。;基尔霍夫,T。;马丁内斯,A.C。;伯纳德,A。;Blanco,L,DNA聚合酶mu(Polμ),与tdt同源,可作为真核细胞中的DNA突变子,Embo j.,19,1731-1742,(2000)
[12] Doublie,S。;Ellenberger,T.,T7 DNA聚合酶的作用机制,Curr。意见。结构。生物学,8704-712,(1998)
[13] Doublie,S。;Tabor,S。;朗,A.M。;C.C.理查森。;Ellenberger,T.,噬菌体T7 DNA复制复合物的晶体结构,2.2°分辨率,《自然》,391251-258,(1998)
[14] Doublie,S。;Sawaya,M.R。;Ellenberger,T.,所有聚合酶的开放和封闭案例,结构,7,R31-R35,(1999)
[15] 范,W。;Wu,X.,DNA聚合酶λ可以在模拟非同源末端连接的DNA底物上伸长,并与XRCC4-连接酶IV复合物Biochem相互作用。生物物理学。公共资源。,323, 1328-1333, (2004)
[16] 菲亚拉,K.A。;阿卜杜勒·加瓦德,W。;Suo,Z.,截断人DNA聚合酶λ催化聚合的保真度和机理的静态前动力学研究,生物化学,43,6751-6762,(2004)
[17] 弗里德伯格,E.C。;费弗,W.J。;Gerlach,V.L.,《DNA聚合酶的多方面:诱变和避免突变的策略》,Proc。国家。美国科学院。科学。美国,97,5681-5683,(2000)
[18] Garcia-Diaz,M。;O·多明格斯。;洛佩斯·费尔南德斯,L。;德莱拉,L.T。;萨尼格尔,M.L。;Ruiz,J.F。;帕拉加,M。;医学博士Garcia-Ortiz。;基尔霍夫,T。;del Mazo,J。;伯纳德,A。;Blanco,L.,DNA聚合酶lambda(Polλ),一种在减数分裂中具有潜在作用的新型真核DNA聚合物,J.mol.biol。,301, 851-867, (2000)
[19] Garcia-Diaz,M。;Bebenek,K。;昆克尔,T.A。;Blanco,L.,《鉴定人类DNA聚合酶λ中固有的5′-脱氧核糖-5-磷酸裂解酶活性:在碱基切除修复中的可能作用》,J.biol。化学。,276, 34659-34663, (2001)
[20] Garcia-Diaz,M。;Bebenek,K。;Sabariegos,R。;O·多明格斯。;罗德里格斯,J。;基尔霍夫,T。;Garcia-Palomero,E。;A.J.皮彻。;华雷斯,R。;Ruiz,J.F。;T.A.昆克尔。;Blanco,L.,DNA聚合酶λ,人类细胞中一种新型DNA修复酶。,生物学杂志。化学。,277, 13184-13191, (2002)
[21] Garcia-Diaz,M。;Bebenek,K。;Krahn,J.M。;布兰科,L。;T.A.昆克尔。;Pedersen,L.C.,DNA聚合酶λ依赖性修复DNA缺口的结构解决方案,最小同源性,分子细胞,13,561-572,(2004)
[22] Garcia-Diaz,M。;Bebenek,K。;Krahn,J.M。;T.A.昆克尔。;Pedersen,L.C.,Polλ催化循环的闭合构象,自然结构。微生物。,12, 97-98, (2005)
[23] Garcia-Diaz,M。;Bebenek,K。;高,G。;佩德森,L.C。;R.E.伦敦。;Kunkel,T.A.,DNA聚合酶λ的结构-功能研究,DNA修复,41358-1367,(2005)
[24] Garcia-Diaz,M。;Bebenek,K。;克拉恩,J.M。;佩德森,L.C。;Kunkel,T.A.,人类DNA聚合酶DNA合成过程中链错配的结构分析,细胞,124,331-342,(2006)
[25] Garcia-Diaz,M。;Bebenek,K。;拉雷阿,A.A。;哈夫纳,J.M。;佩雷拉,L。;Krahn,J.M。;佩德森,L.C。;拉姆斯登,D.A。;Kunkel,T.A.,人类聚合酶合成DNA间隙修复过程中的模板链卷曲λ,Nature,16,967-972,(2009)
[26] Gardiner,C.W.,《物理、化学和自然科学随机方法手册》,(1983年),柏林施普林格出版社·Zbl 0515.60002号
[27] Gilfillan,S。;贝尼斯特,C。;Mathis,D.,缺乏末端脱氧核苷酸转移酶的小鼠:具有胎儿抗原受体库的成年小鼠,免疫学。修订,148201-219,(1995)
[28] M.F.古德曼。;Tippin,B.,《不断扩大的聚合酶世界》,《自然修订版分子细胞》。生物学,101-109,(2000)
[29] Hubscher,美国。;Nasheuer,H.-P。;Syvaoja,J.E.,《真核DNA聚合酶,一个成长中的家族》,《生物化学趋势》。科学。,25, 143-147, (2000)
[30] Juarez,R。;Ruiz,J.F。;Nick McElhinny,S.A.公司。;拉姆斯登,D。;Blanco,L.,人类DNA聚合酶中的一个特殊环,Mallows在创造性合成和DNA指示合成之间切换,Nucl。酸类研究,34,4572-4582,(2006)
[31] 孔,X.-P。;Onrust,R。;奥唐纳,M。;Kuriyan,J.,大肠杆菌DNA聚合酶III全酶β亚基的三维结构:滑动DNA钳,Cell,69,425-437,(1992)
[32] T.A.昆克尔。;Alexander,P.S.,真核生物DNA聚合酶的碱基替换保真度,J.biol。化学。,261, 160-166, (1986)
[33] Lee,J.W。;布兰科,L。;周,T。;Garcia-Diaz,M。;Bebenek,K。;T.A.昆克尔。;王,Z。;Povirk,L.F.,DNA聚合酶λ在人类核提取物中非同源DNA末端连接的基于比对的间隙填充中的意义,J.biol。化学。,279, 805-811, (2004)
[34] Lieber,M.R.,《V(D)J重组聚合酶》,《免疫学》,第25期,第7-9期,2006年,(2006)
[35] Ling,H。;Boudsocq,F。;伍德盖特,R。;Yang,W.,作用中Y族DNA聚合酶的晶体结构:易出错和低通复制的机制,Cell,107,91-102,(2001)
[36] Livneh,Z.,《通过新型DNA聚合酶控制DNA损伤:跨损伤复制和突变》,J.biol。化学。,276, 25639-25642, (2001)
[37] 马云(Ma,Y.)。;卢,H。;提宾,B。;M.F.古德曼。;岛崎,N。;O.Koiwai。;谢长廷。;施瓦兹,K。;Lieber,M.R.,《哺乳动物非同源DNA末端连接的生化定义系统》,分子细胞,16,701-713,(2004)
[38] 马云(Ma,Y.)。;卢,H。;施瓦兹,K。;Lieber,M.R.,通过人类非同源DNA末端连接途径修复双链DNA断裂:迭代处理模型,细胞周期,41193-1200,(2005)
[39] K.N.Mahajan。;Nick McElhinny,S.A.公司。;米切尔,B.S。;Ramsden,D.A.,DNA聚合酶μ(Polμ)与ku和连接酶IV的关联:Polμ在末端连接双链断裂修复中的作用,分子细胞生物学。,22, 5194-5202, (2002)
[40] 松本,Y。;Kim,K.,DNA修复过程中DNA聚合酶β切除脱氧核糖磷酸残基,科学,269699-702,(1995)
[41] 月亮,A.F。;Garcia-Diaz,M。;巴特拉,V.K。;比尔德,W.A。;Bebenek,K。;昆克尔,T.A。;Wilson,S.H。;Pedersen,L.C.,《X家族肖像:X家族聚合酶生物学功能的结构见解》,DNA修复,61709-1725,(2007)
[42] 月亮,A.F。;Garcia-Diaz,M。;Bebenek,K。;戴维斯,B.J。;钟,X。;拉姆斯登,D.A。;T.A.昆克尔。;Pedersen,L.C.,DNA聚合酶底物特异性的结构洞察,《自然结构》。微生物。,第14页,第45-53页(2007年)
[43] Nick McElhinny,S.A.公司。;Ramsden,D.A.,聚合酶mu是一种DNA导向的DNA/RNA聚合酶,分子细胞生物学。,23, 2309-2315, (2003)
[44] Nick McElhinny股份有限公司。;哈夫纳,J.M。;Garcia-Diaz,M。;Juarez,R。;Bebenek,K。;Kee,B.L。;布兰科,L。;T.A.昆克尔。;Ramsden,D.A.,模板依赖的梯度定义了X族聚合酶在非同源末端连接中的不同生物作用,Mol.cell,19,357-366,(2005)
[45] Pata,J.D.,Y族DNA聚合酶的结构多样性,生物化学。生物物理。《学报》,18041124-1135,(2010)
[46] 帕特尔,S.S。;Wong,I。;Johnson,K.A.,DNA复制过程的稳态前动力学分析,包括外显酶缺失突变的完整特征,生物化学,30,511-525,(1991)
[47] 造粒机,H。;Sawaya,M.R。;库马尔,A。;Wilson,S.H。;Kraut,J.,大鼠DNA聚合酶β、DNA模板-聚合物和ddctp三元复合物的结构,科学,2641891-1903,(1994)
[48] 造粒机,H。;Sawaya,M.R。;沃尔夫,W。;Wilson,S.H。;Kraut,J.,人类DNA聚合酶β与DNA复合的晶体结构:对催化机制、加工性和保真度的影响,生物化学,3512742-12761,(1996)
[49] 造粒机,H。;Sawaya,M.R。;沃尔夫,W。;Wilson,S.H。;Kraut,J.,人类DNA聚合酶β中金属离子诱变性和核苷酸选择性的结构基础,生物化学,3512762-12777,(1996)
[50] 普拉萨德,R。;比尔德,W.A。;Wilson,S.H.,《哺乳动物DNA聚合酶β与缺口DNA底物结合的研究:对5′-磷酸基团的依赖性》,J.biol。化学。,269, 18096-18101, (1994)
[51] 拉达克里什南,R。;Schlick,T.,通过DNA聚合酶β关闭的过渡路径取样揭示DNA合成和修复机制中合作事件的协调,Proc。国家。美国科学院。科学。美国,101,5970-5975,(2004)
[52] Roettger,M。;Fiala,K。;Sompalli,S。;Dong,Y。;Suo,Z.,人类DNA聚合酶保真度的稳态前动力学研究μ,生物化学,13827-13838,(2004)
[53] 医学博士Roettger。;巴赫蒂纳,M。;Tsai,M.D.,DNA聚合酶β通过类似动力学途径进行错配和匹配dntp掺入,生物化学,47,9718-9727,(2008)
[54] Ruiz,J.F。;Juarez,R。;Garcia-Diaz,M。;Terrados,G。;A.J.皮彻。;Gonzalez-Barrera,S。;费尔南德斯·德赫内斯特罗萨(Fernandez de Henestrosa,A.R.)。;Blanco,L,人类Polμ缺乏糖辨别能力需要一个甘氨酸残基Nucl。酸类研究,31,4441-4449,(2003)
[55] Sawaya,M.R。;造粒机,H。;库马尔,A。;Wilson,S.H。;Kraut,J.,《大鼠DNA聚合酶β的晶体结构:常见聚合酶机制的证据》,《科学》,2641930-1935,(1994)
[56] Sawaya,M.R。;普拉萨德,R。;Wilson,S.H。;Kraut,J。;Pelletier,H.,人类DNA聚合酶β与缺口DNA复合的晶体结构:诱导适配机制的证据,生物化学,3611205-11215,(1997)
[57] SenGupta,D.N。;兹穆兹卡,B.Z。;库马尔,P。;Cobianchi,F。;斯科夫朗斯基,J。;Wilson,S.H.,通过cdna克隆获得的人类DNA聚合酶βmrna序列,生物化学。生物物理。公共资源。,136341-347(1986年)
[58] Singhal,R.K。;Wilson,S.H.,《DNA聚合酶β的短间隙填充合成是过程性的》,J.biol。化学。,26815906-15911,(1993年)
[59] Sobol,R.W。;霍顿,J.K。;库恩,R。;顾,H。;Singhal,R.K。;普拉萨德,R。;Rajewsky,K。;Wilson,S.H,《哺乳动物DNA聚合酶-β在基底切除修复中的需求》,《自然》,379183-186,(1996)
[60] Streisinger,G。;冈田,Y。;埃姆里奇,J。;牛顿,J。;Tsugita,A。;太沙基,E。;Inouye,M.,《移码突变和遗传密码》,《冷泉哈勃》。症状。数量。生物学,31,77-84,(1966)
[61] Xie,P.,通过DNA聚合酶分子马达在聚合酶和核酸外切酶位点之间进行正向聚合和转换的模型,Arch。生物化学。生物物理。,457, 73-84, (2007)
[62] 谢,P.,高保真DNA聚合酶中聚合酶和核酸外切酶位点之间动态转换的可能机制,J.theor。生物,259434-439,(2009)·Zbl 1402.92192号
[63] 徐,C。;麦克斯韦,文学学士。;Brown,J.A。;张,L。;Suo,Z.,催化期间Y族DNA聚合酶的整体构象动力学,Plos biol。,7,e1000225,(2009)
[64] Yamtich,J。;Sweasy,J.B.,DNA聚合酶家族X:功能、结构和细胞作用,生物化学。生物物理。《学报》,18041136-1150,(2010)
[65] Yang,L。;比尔德,W.A。;威尔逊,S.H。;Broyde,S。;Schlick,T.聚合酶β模拟表明,arg258旋转是一个缓慢的步骤,而不是大的子域运动就其本身而言,J.mol.生物。,317651-671,(2002年)
[66] Zhang,Y。;吴,X。;袁,F。;谢,Z。;Wang,Z.,利用人类DNA聚合酶进行频繁移码DNA合成μ,分子细胞生物学。,21, 7995-8006, (2001)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。