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PICH压倒DNA,帮助它解开缠结

研究人员通过分子水平的AFM图像深入了解了PICH酶在DNA解缠中的作用。他们发现,PICH促进了阳性的DNA超盘绕,而这种超盘绕后来又帮助另一种酶解DNA。

松弛底物、正超螺旋标记物和PICH-TRR反应产物的形貌图像;分子构象卡通;高倍率下PICH-TRR反应产物的形貌图。

长螺旋状的DNA分子这意味着姐妹染色单体——一对即将独立的染色体——错综复杂地纠缠在一起。这种缠绕可以形成成千上万的超细桥,这些桥必须在细胞分裂开始前被分解。虽然已知PICH (plk1相互作用检查点解旋酶)覆盖超细桥,但其在解缠中的作用尚不清楚。

在调查这个问题时,丹麦和法国大学的一组研究人员发现了一种酶促反应,在这种反应中,PICH诱导了阳性的DNA过盘绕。此外,正向超螺旋实际上在随后的其他酶(II型拓扑异构酶)的DNA解缠中起到了辅助作用。

分子水平结构的AFM图像显示,在含有IA型拓扑异构酶IIIα (Top3A)、Rmi1和Rmi24的多亚基TRR复合物的存在下,PICH促进了极高水平的阳性过螺旋。这种活性以前被认为是另一类酶——反旋酶所特有的。该团队还提出了与所观察到的DNA构象一致的模型来解释超螺旋机制。

这些结果促进了我们对DNA马达蛋白如何利用超螺旋性来驱动细胞过程的理解。因此,他们可以提供深入了解肿瘤形成的分子水平的原因,病理胚胎发育,和其他机制。

(左)pich介导的正过线圈模型示意图;(右)单独孵育的开环DNA(底物)和与PICH孵育的DNA的地形图和相应的DNA构象示意图。

仪器使用

数字

技术使用

在室温条件下获得松弛、超螺旋标记物和反应后产物的形貌图像数字AFM和开发模式.以2hz的线扫描速率或每张图像不到5分钟的速度获取512 × 512像素的图像。结合Cypher出色的空间分辨率,这些参数意味着图像可以相对迅速地获得,但仍能显示出分子结构的细节。

引用:a . Bizard肯尼迪。allmand, T. Hassenkam等人,PICH和TOP3A合作诱导阳性DNA超盘绕。Nat。结构。摩尔。杂志。26267(2019)。https://doi.org/10.1038/s41594-019-0201-6

注意:这里显示的数据是在合理使用的情况下从原始文章中重新使用的,可以通过上面的文章链接访问。

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