MutY: пространственная структура

Структура MutY определена методом РСА для белка из E.coli в свободном состоянии [ Guan, ea 1998 ], а также для белка из B.stearothermophilus, ковалентно связанного с ДНК методом дисульфидной сшивки [ Fromme, ea 2004 ]. В случае Eco-MutY закристаллизован был лишь каталитический фрагмент фермента, состоящий из 6HB- и FeS-доменов, но лишенный NUDIX-домена, в то время как структура комплекса Bst-MutY-ДНК включает полноразмерный белок.

Общая структура и топология каталитического фрагмента и NUDIX-домена MutY повторяет структуру и топологию Nth и MutT соответственно. NUDIX- домен организован как смешанный b-слой, зажатый между 1 a-спиралью с одной стороны и 2 a-спиралями с другой. ДНК связывается в междоменной бороздке, и так же, как и в случае UNG, претерпевает значительные конформационные изменения с изломом и выворачиванием поврежденного звена в активный центр фермента. С помощью C-концевого NUDIX-домена, который образует контакты с 6HB-доменом , фермент полностью охватывает ДНК. Межцепочечная полость заполняется остатками петли Gln47-Thr49, в то время как остаток Tyr88 вклинивается в комплементарную цепь ДНК между звеном 8-oxoGua(0) и основанием с его 5'-стороны. Выщепляемое основание Ade0 связывается в кармане активного центра фермента. Любопытно, что Ade0 не образует непосредственных водородных связей с остатками белка; узнавание выщепляемого основания в активном центре происходит за счет двух водных мостиков Ne[Trp30]-H2O-N6[Ade0] и Oe1[Glu43]-H2O-N7[Ade0]. Напротив, основание 8-oxoGua(0) в структуре не вывернуто из ДНК и узнается за счет образования нескольких водородных связей с остатками 6HB-домена (N1[8-oxoGua(0)]-O[Gln48], N2[8-oxoGua(0)]-Og[Thr49], N2[8- oxoGua(0)]-O[Leu86]) и NUDIX-домена (N[Ser308]-O8[8-oxoGua]; N7[8- oxoGua(0)]-Og[Ser308]), которые внедряются в ДНК со стороны большой бороздки или через межцепочечную полость. Структура Bst-MutY, таким образом, находится в некотором противоречии с биохимическими данными, полученными на Eco-MutY, которые свидетельствуют о выворачивании как Ade0, так и 8-oxoGua(0) [ Bernards, ea 2002 ] и о возможности образования димеров MutY при узнавании субстрата [ Wong, ea 2003 ].

Ссылки: