Rad50: роль связывания и гидролиза ATP при DSBR
Для расшифровки роли связывания и гидролиза ATP посредством Rad50 при DSBR нами были биохимически охарактеризованы и определены с помощью рентгеноструктурного анализа структуры AMP-PNP-Mg2+- связанного (негидролизованного аналога) и ATP-свободного каталитического домена ортолога Rad50 Pyrococcus furiosus (Rad50cd). Также расшифровали структуру Rad50cd, связанного с ATP в отсутствии Mg2+, что подтвердило родство структур AMP-PNP. Два Rad50cd ассоциируют в виде ATP-зависимой формы для образования ДНК-подобного связывающего желобка в качестве взаимодействующей поверхности. Таким образом, Rad50 способен регулировать связывание ДНК и высвобождаться после успешного процессинга в комплексе с Mre11 . Мутации Rad50S образуют кластеры на поверхности, предполагая, что причиной возникновения фенотипа rad50S является скорее дефект взаимодействия мейозоспецифического белка, нежели нарушения ATP- связывания/гидролиза. Сравнение ATP-свободного и ATP-связанного состояний Rad50cd выявляет роль мотива узнавания ABC и предлагает молекулярный механизм для взаимодействия и аллостерического контроля гидролиза ATP у ABC-ATPаз: мотив узнавания способствует объединению Rad50cd посредством связывания ATP противоположной молекулы. ATP- индуцируемое объединение Rad50cd было нарушено у мутанта по мотиву узнавания, S793R, свидетельствуя о том, каким образом аналогичная мутация CFTR в естественных условиях может привести к пузырчатому фиброзу. Вместе взятые, эти биохимические и структурные результаты поддерживают предположение о существовании единого структурного механизма функционирования Rad50, NBD переносчиков ABC и белков SMC.
