フラップ二次構造と繰り返し配列膨張に関連するフラップエンドヌクレアーゼ1の阻害1

最近の遺伝的証拠は、5' フラップ エンドヌクレアーゼ (FEN1) のヌル変異体が反復配列の拡大を引き起こすことを示しています。FEN1 の基質は、ラギング鎖複製の短い中間体の自然な 5' 末端置換によって形成されるフラップです。FEN1 はフラップの 5' 末端に結合し、フラップの基部のアニーリング点まで追跡し、その後切断します。ここでは、フラップ内の折り返し構造が繰り返しの拡張に寄与するメカニズムを検討します。FEN1 による切断は、フォールドバックの長さが増加すると減少しました。ただし、最も長いフォールドバックであっても、低い割合で劈開されます。反復配列 CTG を含む基質も切断率は低下しました。気泡の基質は、おそらく反復膨張の中間体であり、阻害性であった。複製プロテイン A も増殖細胞核抗原も、フラップ内の二次構造の除去を助けることができませんでした。私たちは、FEN1 が自然なフォールドバックを低い速度で切断することを提案します。ただし、切断の遅延が染色体複製の全体的なプロセスに影響を与える可能性は低いですが、特定のフォールドバックは切断を十分に阻害してフォールドバック配列の重複を引き起こす可能性があります。

Recent genetic evidence indicates that null mutants of the 5'-flap endonuclease (FEN1) result in an expansion of repetitive sequences. The substrate for FEN1 is a flap formed by natural 5'-end displacement of the short intermediates of lagging strand replication. FEN1 binds the 5'-end of the flap, tracks to the point of annealing at the base of the flap, and then cleaves. Here we examine mechanisms by which foldback structures within the flap could contribute to repeat expansions. Cleavage by FEN1 was reduced with increased length of the foldback. However, even the longest foldbacks were cleaved at a low rate. Substrates containing the repetitive sequence CTG also were cleaved at a reduced rate. Bubble substrates, likely intermediates in repeat expansions, were inhibitory. Neither replication protein A nor proliferating cell nuclear antigen were able to assist in the removal of secondary structure within a flap. We propose that FEN1 cleaves natural foldbacks at a reduced rate. However, although the cleavage delay is not likely to influence the overall process of chromosomal replication, specific foldbacks could inhibit cleavage sufficiently to result in duplication of the foldback sequence.