핵심 개념
ISエレメントの組換えリコンビナーゼは、標的DNAと供与DNAの結合を制御する橋渡しRNAを利用して、プログラム可能な組換え反応を行う。
초록
本研究では、IS110ファミリーのISエレメントが持つ組換えリコンビナーゼと橋渡しRNAの複合体の構造を、クライオ電子顕微鏡を用いて解析した。その結果、以下のような組換え反応のメカニズムが明らかになった:
組換えリコンビナーゼの2量体複合体が形成され、一方の量体が橋渡しRNAの標的結合ループと標的DNAを、もう一方の量体が供与DNAと橋渡しRNAの供与結合ループを結合する。
2つの量体にまたがるRuvC-Tnp複合活性部位が形成され、標的DNAと供与DNAの上鎖が切断されて、5'リン酸-セリン中間体が生成する。
切断された鎖が交換・再結合してホリデー接合体が形成される。
さらに下鎖が切断されることで、ホリデー接合体が解消され、組換え産物が生成される。
この一連の構造変化から、橋渡しRNAがISエレメントのリコンビナーゼに標的特異性と供与特異性を与え、プログラム可能な組換え反応を可能にしていることが明らかになった。
통계
ISエレメントは原核生物ゲノムに見られる最も単純な自律的な転移因子である。
組換えリコンビナーゼは2量体を形成し、その複合活性部位で標的DNAと供与DNAの切断・交換・再結合を行う。
인용구
"組換えリコンビナーゼの2量体複合体が形成され、一方の量体が橋渡しRNAの標的結合ループと標的DNAを、もう一方の量体が供与DNAと橋渡しRNAの供与結合ループを結合する。"
"2つの量体にまたがるRuvC-Tnp複合活性部位が形成され、標的DNAと供与DNAの上鎖が切断されて、5'リン酸-セリン中間体が生成する。"
"切断された鎖が交換・再結合してホリデー接合体が形成される。さらに下鎖が切断されることで、ホリデー接合体が解消され、組換え産物が生成される。"