ヘミ - メチル化されていないDNAと複合したMuth：ベース認識とDNA切断の結合

Muthは、一時的にメチル化されていない娘Strand 5 'をGATCシーケンスにニックすることにより、不一致の修復を開始します。ここでは、ヘミメチル化およびメチル化されていないGATC基質と複合したMUTHの結晶構造を報告します。両方の構造には、制限エンドヌクレアーゼBAMHIおよびBGLIで観察されるように、保存されたアスパラギン酸塩と肥料リン酸により共同で調整された2つのCa2+イオンが含まれています。ヘミメチル化複合体では、活性部位はよりコンパクトであり、DNA切断がより効率的です。保存されたDekモチーフのLys残基は、リン酸3 'とともに肥料の結合に組み合わせて求核水を調整します。同じLysは、DNA結合モジュールのカルボニル酸素で水素を結合しています。このLysは、多くの制限エンドヌクレアーゼで保存され、BamhiおよびBgliiのGluまたはGlnに置き換えられ、DNA結合のセンサーであり、基本認識とDNA切断を結びつけるリンチピンのセンサーであることを提案します。

MutH initiates mismatch repair by nicking the transiently unmethylated daughter strand 5' to a GATC sequence. Here, we report crystal structures of MutH complexed with hemimethylated and unmethylated GATC substrates. Both structures contain two Ca2+ ions jointly coordinated by a conserved aspartate and the scissile phosphate, as observed in the restriction endonucleases BamHI and BglI. In the hemimethylated complexes, the active site is more compact and DNA cleavage is more efficient. The Lys residue in the conserved DEK motif coordinates the nucleophilic water in conjunction with the phosphate 3' to the scissile bond; the same Lys is also hydrogen bonded with a carbonyl oxygen in the DNA binding module. We propose that this Lys, which is conserved in many restriction endonucleases and is replaced by Glu or Gln in BamHI and BglII, is a sensor for DNA binding and the linchpin that couples base recognition and DNA cleavage.