EcoRII

EcoRII (wym. [eko er dwa]) – endonukleaza wyizolowana ze szczepu R245 pałeczki okrężnicy, gdzie jest składnikiem układu modyfikacji restrykcyjnych. Ma masę cząsteczkową 42,5 kDa i zbudowana jest z 402 aminokwasów^[1].

Mechanizm działania

EcoRII jest endonukleazą restrykcyjną typu IIE^[2], oddziałującą z dwiema^[3] lub trzema^[4] kopiami pseudopalindromowej sekwencji dwuniciowego DNA, gdzie jedna z nich jest substratem cięcia, a pozostała (pozostałe) służy jako aktywator allosteryczny. Przy cięciu DNA enzym tworzy końce lepkie. Rozpoznawana i cięta jest sekwencja 5'-NN^▼CCWGGNN-3' (nić komplementarna 3'-NNGGWCC_▲NN-5', gdzie W to A lub T, a N oznacza dowolny nukleotyd)^[5].

Struktura

Na podstawie badań rentgenograficznych poznana została struktura enzymu z rozdzielczością 2,1 Å^[6]. Monomer enzymu zawiera dwie domeny: N-końcową i C-końcową połączone rejonem zawiasowym w postaci pętli.

Domena wiążąca efektor

N-końcowa domena wiążąca sekwencje efektorowe (aktywatorowe) ma archetypowy motyw pseudobaryłki z wyraźną bruzdą. Symulacje przestrzenne wykazały, że jest to motyw ewolucyjnie spokrewniony z:

wiążącą DNA domeną B3 obecną w czynnikach transkrypcyjnych roślin wyższych^[7]
C-końcową domeną endonukleazy restrykcyjnej BfiI^[8].

Domena katalityczna

C-końcowa domena ma zgięcie typowe^[9] dla endonukleaz restrykcyjnych i należy do dużej (ponad 30 członków) superrodziny domen katalitycznych tych enzymów.

Mechanizm autoihnibicji

Dopasowania strukturalne i mutageneza ukierunkowana pozwoliły zidentyfikować w dimerze enzymatycznym domniemane miejsce aktywne z motywem PD..D/EXK. Domena katalityczna w nieaktywnym enzymie (z niezwiązanym DNA) jest przestrzennie zablokowana przez domeny N-końcowe^[6].

Przypisy

↑ Richard J. Roberts: EcoRII. [w:] REBASE - The Restriction Enzyme Database [on-line]. [dostęp 2008-05-28]. (ang.).
↑ Roberts RJ, Belfort M, Bestor T, et al. A nomenclature for restriction enzymes, DNA methyltransferases, homing endonucleases and their genes. „Nucleic Acids Res”. Apr 1;31. 7, s. 1805-12, 2003. PMID: 12654995.
↑ Mücke M., Lurz R., Mackeldanz P., Behlke J., Krüger DH., Reuter M. Imaging DNA loops induced by restriction endonuclease EcoRII. A single amino acid substitution uncouples target recognition from cooperative DNA interaction and cleavage. „J Biol Chem”. Sep 29;275. 39, s. 30631-7, 2000. DOI: 10.1074/jbc.M003904200. PMID: 10903314.
↑ Shlyakhtenko LS., Gilmore J., Portillo A., Tamulaitis G., Siksnys V., Lyubchenko YL. Direct visualization of the EcoRII-DNA triple synaptic complex by atomic force microscopy. „Biochemistry”. Oct 2;46. 39, s. 11128-36, 2007. DOI: 10.1021/bi701123u. PMID: 17845057.
↑ Anthony J. F. Griffiths: An Introduction to genetic analysis. New York: W.H. Freeman, 1999. ISBN 0-7167-3520-2.
↑ ^a ^b Zhou XE., Wang Y., Reuter M., Mücke M., Krüger DH., Meehan EJ., Chen L. Crystal structure of type IIE restriction endonuclease EcoRII reveals an autoinhibition mechanism by a novel effector-binding fold. „J Mol Biol”. Jan 2;335. 1, s. 307-19, 2003. DOI: 10.1016/j.jmb.2003.10.030. PMID: 14659759.
↑ Yamasaki K., Kigawa T., Inoue M., Tateno M., Yamasaki T., Yabuki T., Aoki M., Seki E., Matsuda T., Tomo Y., Hayami N., Terada T., Shirouzu M., Osanai T., Tanaka A., Seki M., Shinozaki K., Yokoyama S. Solution structure of the B3 DNA binding domain of the Arabidopsis cold-responsive transcription factor RAV1.. „Plant Cell”. 12 (16), s. 3448-59, grudzień 2004. DOI: 10.1105/tpc.104.026112. PMID: 15548737.
↑ Richard J. Roberts: BfiI. [w:] REBASE - The Restriction Enzyme Database [on-line]. [dostęp 2008-05-29].
↑ Niv MY., Ripoll DR., Vila JA., Liwo A., Vanamee ES., Aggarwal AK., Weinstein H., Scheraga HA. Topology of Type II REases revisited; structural classes and the common conserved core.. „Nucleic Acids Res”. 35. 7, s. 2227-37, 2007. DOI: 10.1093/nar/gkm045. PMID: 17369272.

[wstep-1] Richard J. Roberts: EcoRII. [w:] REBASE - The Restriction Enzyme Database [on-line]. [dostęp 2008-05-28]. (ang.).

[pmid12654995-2] Roberts RJ, Belfort M, Bestor T, et al. A nomenclature for restriction enzymes, DNA methyltransferases, homing endonucleases and their genes. „Nucleic Acids Res”. Apr 1;31. 7, s. 1805-12, 2003. PMID: 12654995.

[pmid10903314-3] Mücke M., Lurz R., Mackeldanz P., Behlke J., Krüger DH., Reuter M. Imaging DNA loops induced by restriction endonuclease EcoRII. A single amino acid substitution uncouples target recognition from cooperative DNA interaction and cleavage. „J Biol Chem”. Sep 29;275. 39, s. 30631-7, 2000. DOI: 10.1074/jbc.M003904200. PMID: 10903314.

[pmid17845057-4] Shlyakhtenko LS., Gilmore J., Portillo A., Tamulaitis G., Siksnys V., Lyubchenko YL. Direct visualization of the EcoRII-DNA triple synaptic complex by atomic force microscopy. „Biochemistry”. Oct 2;46. 39, s. 11128-36, 2007. DOI: 10.1021/bi701123u. PMID: 17845057.

[isbn0-7167-3520-2-5] Anthony J. F. Griffiths: An Introduction to genetic analysis. New York: W.H. Freeman, 1999. ISBN 0-7167-3520-2.

[Zhou_2004-6] Zhou XE., Wang Y., Reuter M., Mücke M., Krüger DH., Meehan EJ., Chen L. Crystal structure of type IIE restriction endonuclease EcoRII reveals an autoinhibition mechanism by a novel effector-binding fold. „J Mol Biol”. Jan 2;335. 1, s. 307-19, 2003. DOI: 10.1016/j.jmb.2003.10.030. PMID: 14659759.

[pmid15548737-7] Yamasaki K., Kigawa T., Inoue M., Tateno M., Yamasaki T., Yabuki T., Aoki M., Seki E., Matsuda T., Tomo Y., Hayami N., Terada T., Shirouzu M., Osanai T., Tanaka A., Seki M., Shinozaki K., Yokoyama S. Solution structure of the B3 DNA binding domain of the Arabidopsis cold-responsive transcription factor RAV1.. „Plant Cell”. 12 (16), s. 3448-59, grudzień 2004. DOI: 10.1105/tpc.104.026112. PMID: 15548737.

[BfiI-8] Richard J. Roberts: BfiI. [w:] REBASE - The Restriction Enzyme Database [on-line]. [dostęp 2008-05-29].

[pmid17369272-9] Niv MY., Ripoll DR., Vila JA., Liwo A., Vanamee ES., Aggarwal AK., Weinstein H., Scheraga HA. Topology of Type II REases revisited; structural classes and the common conserved core.. „Nucleic Acids Res”. 35. 7, s. 2227-37, 2007. DOI: 10.1093/nar/gkm045. PMID: 17369272.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]