WikiDer > DMC1 (ген)
Гомолог белка мейотической рекомбинации DMC1 / LIM15 это белок что у людей кодируется DMC1 ген.[5][6][7][8]
Белок мейотической рекомбинации Dmc1 является гомологом бактериального белка обмена цепей RecA. Dmc1 играет центральную роль в гомологичной рекомбинации в мейозе, собираясь на сайтах запрограммированных двухцепочечных разрывов ДНК и выполняя поиск аллельных последовательностей ДНК, расположенных на гомологичных хроматидах. Название «Dmc» означает «разрушенная мейотическая кДНК» и относится к методу, использованному для ее открытия, который включал использование клонов из библиотеки кДНК, специфичной для мейоза, для прямого нокаута мутаций широко экспрессируемых мейотических генов. Белок Dmc1 является одним из двух гомологов RecA, обнаруженных в эукариотических клетках, другим является Rad51. В почкующихся дрожжах Rad51 служит белком обмена цепей в митозе, где он имеет решающее значение для восстановления разрывов ДНК. Rad51 превращается в дополнительный фактор для Dmc1 во время мейоза путем ингибирования его активности обмена цепей.[9] Гомологи DMC1 были идентифицированы у многих организмов, включая дивергентные грибы, растения и млекопитающих, включая человека.[5][6][7][8]
Открытие
Ген и белок DMC1 были обнаружены у почкующихся дрожжей S. cerevisiae Дуглас Бишоп когда он был докторантом в лаборатории Нэнси Клекнер в Гарвардском университете.[10]
Функция
Белок, кодируемый этим геном, необходим для мейотической гомологичной рекомбинации. Генетическая рекомбинация в мейозе играет важную роль в генерировании разнообразия генетической информации и способствует редукционной сегрегации хромосом, которая должна происходить для образования гамет во время полового размножения.
Подобно другим членам семейства Rad51 / RecA, Dmc1 стабилизирует промежуточные звенья обмена цепей (Rad1 / RecA-растянутая ДНК или RS-ДНК) в растянутых триплетах, подобных B-форме ДНК. Каждая молекула белка связывает триплет нуклеотидов, и сила этого связывания оценивается по изменению Свободная энергия Гиббса, можно оценить по продолжительности времени, в течение которого меченый зонд дцДНК с короткой гомологичной последовательностью остается связанным с ДНК, содержащей короткий участок гомологии с ней. Исследование этого типа показало, что несоответствие в любом из трех положений в конце участка гомологии не увеличит продолжительность времени, в течение которого зонд остается связанным, а в конструкциях Rad51 или RecA внутреннее несоответствие вызовет аналогичное сокращение времени связывания. Все ферменты способны «перешагнуть» несоответствие и продолжать связывать зонд более прочно, если существует более протяженная область гомологии. Однако с Dmc1 триплет с единственным внутренним (но не концевым) несоответствием будет вносить вклад в стабильность связывания зонда в такой же степени, как и триплет без несоответствия. Таким образом, Dmc1 особенно подходит для выполнения своей роли специфичной для мейоза рекомбиназы, поскольку эта активность позволяет ему более эффективно катализировать рекомбинацию между последовательностями, которые не полностью совпадают.[11]
Взаимодействия
Было показано, что DMC1 (ген) взаимодействовать с RAD51.[12] Было также показано, что белок связывает Tid1 (Rdh54), Mei5 / Sae3 и Hop2 / Mnd1. Все эти взаимодействующие белки действуют, увеличивая активность Dmc1 в очищенных системах, а также участвуют в качестве необходимых для функции Dmc1 в клетках.
Взаимодействие Rad51 с Dmc1
В течение мейоз, два рекомбиназы, Rad51 и Dmc1, взаимодействуют с одноцепочечными ДНК формировать специализированные волокна, приспособленные для облегчения рекомбинация между гомологичными хромосомами. И Dmc1, и Rad51 обладают внутренней способностью к самоагрегированию.[13] Присутствие нитей Rad51 стабилизирует соседние филаменты Dmc1 и, наоборот, Dmc1 стабилизирует соседние филаменты Rad51. Была предложена модель, в которой Dmc1 и Rad51 образуют отдельные филаменты на одной и той же одноцепочечной ДНК, и перекрестные помехи между двумя рекомбиназами влияют на их биохимические свойства.[13]
Во время мейоза, даже при отсутствии активности обмена цепи Rad51, Dmc1, по-видимому, способен восстанавливать все разрывы мейотической ДНК, и это отсутствие не влияет на мейотический кроссинговер ставки.[14]
использованная литература
- ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000100206 - Ансамбль, Май 2017
- ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000022429 - Ансамбль, Май 2017
- ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ а б Хабу Т., Таки Т., Вест А., Нишимунэ Ю., Морита Т. (1996). «Мышиные и человеческие гомологи DMC1, дрожжевого мейоз-специфического гомологичного рекомбинационного гена, имеют общую уникальную форму транскрипта с пропуском экзона в мейозе». Нуклеиновые кислоты Res. 24 (3): 470–7. Дои:10.1093 / nar / 24.3.470. ЧВК 145652. PMID 8602360.
- ^ а б Сато С., Секи Н., Хотта Ю., Табата С. (1995). «Профили экспрессии человеческого гена, идентифицированного как структурный гомолог мейоз-специфичных recA-подобных генов». ДНК Res. 2 (4): 183–6. Дои:10.1093 / dnares / 2.4.183. PMID 8590282.
- ^ а б Торслунд Т., Эсаши Ф., Западный СК (2007). «Взаимодействие между человеческим белком BRCA2 и мейоз-специфической рекомбиназой DMC1». EMBO J. 26 (12): 2915–22. Дои:10.1038 / sj.emboj.7601739. ЧВК 1894777. PMID 17541404.
- ^ а б «Ген Entrez: супрессор дозы DMC1 DMC1 гомолога mck1, мейоз-специфическая гомологичная рекомбинация (дрожжи)».
- ^ Облако V, Чан Ю.Л., Грабб Дж., Будке Б., Епископ Д.К. (2012). «Rad51 является дополнительным фактором для Dmc1-опосредованного образования совместной молекулы во время мейоза». Наука. 337 (6099): 1222–5. Дои:10.1126 / science.1219379. ЧВК 4056682. PMID 22955832.
- ^ Епископ Д.К., Парк Д., Сюй Л., Клекнер Н. (1992). «DMC1: специфичный для мейоза дрожжевой гомолог E. coli recA, необходимый для рекомбинации, образования синаптонемных комплексов и прогрессирования клеточного цикла». Ячейка. 69 (3): 439–56. Дои:10.1016 / 0092-8674 (92) 90446-к. PMID 1581960.
- ^ Ли Дж. Я., Теракава Т., Ци З., Стейнфельд Дж. Б., Реддинг С., Квон И., Гейнс В. А., Чжао В., Сун П., Грин Э. К. (август 2015 г.). «Рекомбинация ДНК. Базовый триплетный шаг с помощью семейства рекомбиназ Rad51 / RecA». Наука. 349 (6251): 977–81. Дои:10.1126 / science.aab2666. ЧВК 4580133. PMID 26315438.
- ^ Masson JY, Davies AA, Hajibagheri N, Van Dyck E, Benson FE, Stasiak AZ, Stasiak A, West SC (ноябрь 1999 г.). «Специфическая для мейоза рекомбиназа hDmc1 образует кольцевые структуры и взаимодействует с hRad51». EMBO J. 18 (22): 6552–60. Дои:10.1093 / emboj / 18.22.6552. ЧВК 1171718. PMID 10562567.
- ^ а б Crickard JB, Kaniecki K, Kwon Y, Sung P, Greene EC (2018). «Спонтанная самосегрегация рекомбиназ ДНК Rad51 и Dmc1 в филаментах смешанной рекомбиназы». J. Biol. Chem. 293: 4191–4200. Дои:10.1074 / jbc.RA117.001143. ЧВК 5858004. PMID 29382724.
- ^ Сингх Дж., Да Инес О., Галлего М.Э., Белый К.И. (2017). «Анализ влияния отсутствия активности обмена цепи RAD51 на мейоз Arabidopsis». PLoS ONE. 12 (8): e0183006. Дои:10.1371 / journal.pone.0183006. ЧВК 5552350. PMID 28797117.
дальнейшее чтение
- Голуб Э.И., Гупта Р.К., Хааф Т., Уолд М.С., Раддинг К.М. (1998). «Взаимодействие человеческого рекомбинационного белка rad51 с одноцепочечным ДНК-связывающим белком, RPA». Нуклеиновые кислоты Res. 26 (23): 5388–93. Дои:10.1093 / nar / 26.23.5388. ЧВК 148005. PMID 9826763.
- Массон Дж. Я., Дэвис А. А., Гаджибагери Н., Ван Дайк Е., Бенсон Ф. Е., Стасиак А.З., Стасиак А., Западный СК (1999). «Специфическая для мейоза рекомбиназа hDmc1 образует кольцевые структуры и взаимодействует с hRad51». EMBO J. 18 (22): 6552–60. Дои:10.1093 / emboj / 18.22.6552. ЧВК 1171718. PMID 10562567.
- Данхэм I, Симидзу Н., Роу Б.А., Чиссо С., Хант А.Р., Коллинз Дж. Э., Брускевич Р., Беар Д.М., Зажим М., Сминк Л.Дж., Эйнскау Р., Алмейда Дж. П., Бэббидж А., Баггулей С., Бейли Дж., Барлоу К., Бейтс К. , Бисли О., Берд С. П., Блейки С., Бриджман А. М., Бак Д., Берджесс Дж., Беррилл В. Д., О'Брайен КП (1999). «Последовательность ДНК хромосомы 22 человека». Природа. 402 (6761): 489–95. Дои:10.1038/990031. PMID 10591208.
- Моэнс ПБ, Колас Н.К., Тарсунас М., Маркон Э., Коэн П.Е., Спиропулос Б. (2002). «Временной ход и хромосомная локализация белков, связанных с рекомбинацией, в мейозе у мышей совместимы с моделями, которые могут разрешить ранние взаимодействия ДНК-ДНК без реципрокной рекомбинации». J. Cell Sci. 115 (Pt 8): 1611–22. PMID 11950880.
- Хабу Т., Вакабаяси Н., Йошида К., Йомогида К., Нишимунэ Ю., Морита Т. (2004). «Белок p53 специфически взаимодействует с RecA-подобным белком DMC1, специфичным для мейоза, в мейозе». Канцерогенез. 25 (6): 889–93. Дои:10.1093 / carcin / bgh099. PMID 14764457.
- Кинебучи Т., Кагава В., Эномото Р., Танака К., Миягава К., Сибата Т., Курумидзака Н., Ёкояма С. (2004). «Структурная основа образования октамерного кольца и взаимодействия ДНК человеческого гомологичного парного белка Dmc1». Мол. Ячейка. 14 (3): 363–74. Дои:10.1016 / S1097-2765 (04) 00218-7. PMID 15125839.
- Сехорн М.Г., Сигурдссон С., Буссен В., Унгер В.М., Сунг П. (2004). «Человеческая мейотическая рекомбиназа Dmc1 способствует АТФ-зависимому обмену гомологичных цепей ДНК». Природа. 429 (6990): 433–7. Дои:10.1038 / природа02563. PMID 15164066.
- Коллинз Дж. Э., Райт К. Л., Эдвардс Калифорния, Депутат Дэвиса, Гринхэм Дж. А., Коул К. Г., Говард М. Е., Агуадо Б., Малля М., Мокраб И., Хакл Е. Д., Биэр Д. М., Данхэм I. «Основанный на аннотации генома подход к клонированию ORFeome человека». Геном Биол. 5 (10): R84. Дои:10.1186 / gb-2004-5-10-r84. ЧВК 545604. PMID 15461802.
- Кинебучи Т., Кагава В., Курумидзака Х., Йокояма С. (2005). «Роль N-концевого домена белка DMC1 человека в образовании октамера и связывании ДНК». J. Biol. Chem. 280 (31): 28382–7. Дои:10.1074 / jbc.M503372200. PMID 15917243.
- Бугреев Д.В., Голуб Е.И., Стасяк А.З., Стасяк А., Мазин А.В. (2005). «Активация мейоз-специфической рекомбиназы Dmc1 человека с помощью Ca2 +». J. Biol. Chem. 280 (29): 26886–95. Дои:10.1074 / jbc.M502248200. PMID 15917244.
- Руал Дж. Ф., Венкатесан К., Хао Т., Хирозане-Кишикава Т., Дрикот А., Ли Н., Беррис Г. Ф., Гиббонс Ф. Д., Дрезе М., Айви-Гедехуссу Н., Клитгорд Н., Саймон К., Боксем М., Мильштейн С., Розенберг Дж., Голдберг DS, Zhang LV, Wong SL, Franklin G, Li S, Albala JS, Lim J, Fraughton C, Llamosas E, Cevik S, Bex C, Lamesch P, Sikorski RS, Vandenhaute J, Zoghbi HY, Smolyar A, Bosak S, Секерра Р., Дусетт-Штамм Л., Кьюсик М.Э., Хилл Д.Е., Рот П.П., Видаль М. (2005). «К карте протеомного масштаба сети взаимодействия белок-белок человека». Природа. 437 (7062): 1173–8. Дои:10.1038 / природа04209. PMID 16189514.
- Пецца Р.Дж., Волошин О.Н., Ваневский Ф., Камерини-Отеро Р.Д. (2007). «Hop2 / Mnd1 действует на двух критических этапах гомологичного спаривания, стимулируемого Dmc1». Genes Dev. 21 (14): 1758–66. Дои:10.1101 / gad.1562907. ЧВК 1920170. PMID 17639081.
Галерея PDB | |
|---|---|
|
