Biopolym. Cell. 1996; 12(3):17-26.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000428
Взаємодія білка Flp з ділянкою рекомбінації: индукована фермент-субстратна відповідність
1Возіянов Ю. А., 1Корнелюк О. І.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680

Abstract

Сайт-специфічна рекомбіназа Flp, яка кодується 2 мкм плазмідою з Saccharomyces cerevisiae, бере участь в ампліфікації числа копій згаданої плазміди, інвертуючи одну її частину відносно другої під час реплікації плазміди. В роботі розглянуто складний процес зв'язування білка Flp з ділянкою Flp-рекомбінації, який являє собою ряд послідовних стадій впізнавання. Аналіз первинної послідовності фрагмента ДНК ділянки рекомбінації білка Flp, здійснений для з'ясування здатності цієї ділянки до згинання, яке виникає внаслідок зв'язуванням з нею білка Flp, показав невипадковість розподілу в ділянці динуклеотидів, що мають тенденцію до згинання ДНК у бік малого жолобка ДНК. Цілком імовірно, що фрагмент молекули ДНК у ділянці рекомбінації є не «пасивним» субстратом для реакції рекомбінації, а субстратом, що сприяє оптимальному проходженню рекомбінаційного процесу. Очевидно, саме послідовний процес взаємоіндукованої відповідності Flp-рекомбінази та ділянки рекомбінації забезпечує їх хрективне і специфічне зв'язування.
Повний текст: (PDF, російською)

References

[1] Broach JR, Volkert FC. Circular plasmids in yeasts. The molecular biology of the yeast Saccharomyces: Genome dynamics, protein synthesis, and energetics. New York: Cold Spring Harbor Lab., 1991:291-331.
[2] Argos P, Landy A, Abremski K, Egan JB, Haggard-Ljungquist E, Hoess RH, Kahn ML, Kalionis B, Narayana SV, Pierson LS 3rd, et al. The integrase family of site-specific recombinases: regional similarities and global diversity. EMBO J. 1986;5(2):433-40.
[3] Sadowski PD. Site-specific genetic recombination: hops, flips, and flops. FASEB J. 1993;7(9):760-7.
[4] Utatsu I, Sakamoto S, Imura T, Toh-e A. Yeast plasmids resembling 2 micron DNA: regional similarities and diversities at the molecular level. J Bacteriol. 1987;169(12):5537-45.
[5] Blakely G, May G, McCulloch R, Arciszewska LK, Burke M, Lovett ST, Sherratt DJ. Two related recombinases are required for site-specific recombination at dif and cer in E. coli K12. Cell. 1993;75(2):351-61.
[6] Hoess R, Abremski K, Sternberg N. The nature of the interaction of the P1 recombinase Cre with the recombining site loxP. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 1984;49:761-8.
[7] Barber AM, Zhurkin VB. CAP binding sites reveal pyrimidine-purine pattern characteristic of DNA bending. J Biomol Struct Dyn. 1990;8(2):213-32.
[8] Landy A. Dynamic, structural, and regulatory aspects of lambda site-specific recombination. Annu Rev Biochem. 1989;58:913-49.
[9] Andrews BJ, Beatty LG, Sadowski PD. Isolation of intermediates in the binding of the FLP recombinase of the yeast plasmid 2-micron circle to its target sequence. J Mol Biol. 1987;193(2):345-58.
[10] Beatty LG, Sadowski PD. The mechanism of loading of the FLP recombinase onto its DNA target sequence. J Mol Biol. 1988;204(2):283-94.
[11] Berg OG, Winter RB, von Hippel PH. Diffusion-driven mechanisms of protein translocation on nucleic acids. 1. Models and theory. Biochemistry. 1981;20(24):6929-48.
[12] Voziyanov YA. Possible role of individual protein-DNA contacts of Flp site-specific recombinase from Saccharomyces cerevisiae with nucleic bases of Flp-binding element of DNA. Biopolym Cell. 1996; 12(1):89-94.
[13] Qian XH, Inman RB, Cox MM. Protein-based asymmetry and protein-protein interactions in FLP recombinase-mediated site-specific recombination. J Biol Chem. 1990;265(35):21779-88.
[14] Chen JW, Lee J, Jayaram M. DNA cleavage in trans by the active site tyrosine during Flp recombination: switching protein partners before exchanging strands. Cell. 1992;69(4):647-58.
[15] Lee J, Whang I, Lee J, Jayaram M. Directed protein replacement in recombination full sites reveals trans-horizontal DNA cleavage by Flp recombinase. EMBO J. 1994;13(22):5346-54.
[16] Jayaram M. Mechanism of Site-Specific Recombination: The Flp Paradigm. Nucleic Acids Mol Biol. 1994;268–86.
[17] Lee J, Jayaram M. Mechanism of site-specific recombination. Logic of assembling recombinase catalytic site from fractional active sites. J Biol Chem. 1993;268(23):17564-70.
[18] Newman M, Strzelecka T, Dorner LF, Schildkraut I, Aggarwal AK. Structure of Bam HI endonuclease bound to DNA: partial folding and unfolding on DNA binding. Science. 1995;269(5224):656-63.
[19] Chen JW, Evans BR, Yang SH, Teplow DB, Jayaram M. Domain of a yeast site-specific recombinase (Flp) that recognizes its target site. Proc Natl Acad Sci U S A. 1991;88(14):5944-8.
[20] Pan G, Sadowski PD. Identification of the functional domains of the FLP recombinase. Separation of the nonspecific and specific DNA-binding, cleavage, and ligation domains. J Biol Chem. 1993;268(30):22546-51.
[21] Panigrahi GB, Sadowski PD. Interaction of the NH2- and COOH-terminal domains of the FLP recombinase with the FLP recognition target sequence. J Biol Chem. 1994;269(14):10940-5.
[22] Schwartz CJ, Sadowski PD. FLP protein of 2 mu circle plasmid of yeast induces multiple bends in the FLP recognition target site. J Mol Biol. 1990;216(2):289-98.
[23] Travers AA. DNA conformation and protein binding. Annu Rev Biochem. 1989;58:427-52.
[24] Bruckner RC, Cox MM. Specific contacts between the FLP protein of the yeast 2-micron plasmid and its recombination site. J Biol Chem. 1986;261(25):11798-807.
[25] Ulanovsky LE, Trifonov EN. Estimation of wedge components in curved DNA. Nature. 1987 Apr 16-22;326(6114):720-2.
[26] Satchwell SC, Drew HR, Travers AA. Sequence periodicities in chicken nucleosome core DNA. J Mol Biol. 1986;191(4):659-75.
[27] Nunes-D?by SE, Tirumalai RS, Dorgai L, Yagil E, Weisberg RA, Landy A. Lambda integrase cleaves DNA in cis. EMBO J. 1994;13(18):4421-30.
[28] Lee J, Jayaram M. Role of partner homology in DNA recombination. Complementary base pairing orients the 5'-hydroxyl for strand joining during Flp site-specific recombination. J Biol Chem. 1995;270(8):4042-52.
[29] Voziyanov Y, Lee J, Whang I, Lee J, Jayaram M. Analyses of the first chemical step in Flp site-specific recombination: Synapsis may not be a pre-requisite for strand cleavage. J Mol Biol. 1996;256(4):720-35.