IV型限制酶ScoMcrA中SRA结构域介导的二聚体化对硫结合结构域功能的影响机制

作者：杨炳旭; 胡雯月; 刘光; 邓子新; 贺新义

来源：微生物学通报, 2021, 1-12.

DOI：10.13344/j.microbiol.china.210047

• 磷硫酰化修饰
• 硫结合结构域
• 定点突变
• 凝胶迁移

【背景】部分细菌的DNA骨架会发生磷硫酰化修饰，硫结合结构域（Sulfur Binding Domain，SBD）可以特异性识别这种生理修饰。与绝大多数SBD-HNH双结构域核酸酶不同，ScoMcrA的SBD和HNH结构域中间插入了一个特异性识别5-甲基胞嘧啶（5mC）修饰DNA的SET and RING-associated （SRA）结构域。晶体结构显示，单独的SBD是单体，而SBD-SRA是双体。【目的】探究ScoMcrA中SRA结构域的存在对SBD识别硫修饰DNA的影响以及影响的方式。【方法】凝胶迁移（Electrophoresis Mobility Shift Assay，EMSA）比较SBD、SBD-SRA对硫修饰DNA结合力的差异；对参与SBD-SRA二聚体化的关键氨基酸残基突变，并检测点突变对SBD-SRA蛋白二聚体化及结合硫修饰DNA的影响。【结果】相较于SBD结构域，SBD-SRA双结构域对磷硫酰化修饰DNA的结合能力明显增强。对SBD-SRA二聚体互作界面进行单点突变基本不影响其对硫修饰DNA的结合，当二聚体化界面连续的L261LGET265突变成A261AAAA265时，突变体对硫修饰DNA的结合力下降到与SBD相似的水平。【结论】根据EMSA实验结果可以初步判断，SRA结构域介导的SBD-SRA双体化能增强SBD对硫修饰DNA的结合力；L261LGET265是SRA结构域上影响SBD对硫修饰DNA结合力的关键氨基酸位点。

• 单位
  上海交通大学; 生命科学技术学院; 微生物代谢国家重点实验室