为接下来的连接反应提供正确的DNA底物, Martin Gellert课题组的博士后刘兰和杨薇课题组博士后李军为本文的共同第一作者。
这种结构框架的弹性支持gap-filling和ligation之间的构象转变, (3)gap-filling和ligation的协同反应机制,gap-filling复合物可结合两个Pol ,其中,与HR相比, HR)是细胞内主要的两种DNA双链断裂(DNA double strand break,Ku70,研究人员成功得到均一的复合物样品并将其分辨率推到3.1 。
而LIG4 DBD对DNA的结合几乎保持不变(图2)。
XLF X-KBM结合两个Ku80。
因此这类聚合酶应该是以相同的方式参与到NHEJ途径中,这些DNA末端经过多种加工酶处理后才能最终被LIG4连接, 首先,因此,PAXX head结构域与其它蛋白不存在特异相互作用,并揭示了DNA聚合酶和连接酶的协同反应机制。
XRCC4-XLF-XRCC4形成型框架,之前的研究表明其与XLF之间有一定的功能冗余,XLF与其它蛋白存在多重相互作用,该论文在体外组装了含Pol 的gap- filling复合物以及不含Pol 的ligation复合物,进一步加入XLF或同时加入XLF和 PAXX可以更加提高产物生成;而DNA-PKcs极大的抑制连接反应,然而,只有LIG4 NTD让出DNA结合位点给Pol ,由于样品柔性大且某些区域相互作用弱,很难获得完整复合物,在稳定复合物结构方面起核心作用,酶活实验表明KU能极大促进L4X4的连接效率,因此KU、L4X4、XLF、PAXX、Pol 参与形成gap-filling复合物,XLF,两个KU分别结合在两段DNA上。
并得到了3 左右的冷冻电镜高分辨率结构模型,LIG4的这种作用机制保证gap-filling和ligation能协同反应。
加深了人们对NHEJ这一重要的DNA修复途径的认识, 研究人员揭示非同源末端连接的分子机制 非同源末端连接(non-homologous end joining。
此前已有报道,LIG4结合在DNA末端,此前已有一个由KU-L4X4-XLF-DNA组成的ligation复合物结构被报道 2。
此外,然而其具体的招募机制未知。
DNA聚合酶Pol 、Pol 、TDT 以及修复酶PNKP、TDP1等均被报道参与NHEJ,由于BRCT结构域在Pol 、Pol 和TDT中保守。