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Nucleic acids research20060101Vol.34issue(14)

複数のBRCリピートを含むヒトBRCA2の領域は、RAD51を介したストランド交換を促進します

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

乳房および卵巣癌抑制因子であるヒトBRCA2は、タンパク質の大きな領域に分散した8つの保存されたBRCリピート、約30残基のモチーフによってDNAリコンビナーゼRad51に結合します。BRCA2はin vivoでの相同組換えに不可欠ですが、分離されたBRCリピートペプチドは、in vitroでRad51の活性核タンパク質フィラメントへのアセンブリを防ぐことができ、BRCA2が損傷を受けていない細胞でRad51を隔離し、DNA損傷後のリコンビナーゼ機能を促進するモデルを示唆しています。BRCA2がこれらの二重関数をどのように満たすかは不明です。1127の残基が8つのBRCリピートにまたがるが、C末端DNA結合ドメイン(BRCA2(CTD))を除く、1127の残基を持つヒトBRCA2(BRCA2(BRC1-8))の断片を精製しました。BRCA2(BRC1-8)は、三元複合体のRad51核タンパク質フィラメントに結合し、DNA上のRad51を整理する可能性があることを示しています。Human Rad51は、NH4+のような非生理学的イオンが存在しない限り、相同DNA分子間の鎖交換では比較的効果がありません。哺乳類核のより典型的なイオン環境では、BRCA2(BRCI-8)はRad51を介した鎖交換を刺激し、in vivoの重要な共因子である可能性があることを示唆しています。したがって、ヒトBRCは、8回の繰り返しユニットとしてサルロンドシーケンス内に埋め込まれており、Rad51活性の制御における以前に認識されていなかった役割を通じてBRCA2(CTD)とは無関係に相同組換えを媒介します。

乳房および卵巣癌抑制因子であるヒトBRCA2は、タンパク質の大きな領域に分散した8つの保存されたBRCリピート、約30残基のモチーフによってDNAリコンビナーゼRad51に結合します。BRCA2はin vivoでの相同組換えに不可欠ですが、分離されたBRCリピートペプチドは、in vitroでRad51の活性核タンパク質フィラメントへのアセンブリを防ぐことができ、BRCA2が損傷を受けていない細胞でRad51を隔離し、DNA損傷後のリコンビナーゼ機能を促進するモデルを示唆しています。BRCA2がこれらの二重関数をどのように満たすかは不明です。1127の残基が8つのBRCリピートにまたがるが、C末端DNA結合ドメイン(BRCA2(CTD))を除く、1127の残基を持つヒトBRCA2(BRCA2(BRC1-8))の断片を精製しました。BRCA2(BRC1-8)は、三元複合体のRad51核タンパク質フィラメントに結合し、DNA上のRad51を整理する可能性があることを示しています。Human Rad51は、NH4+のような非生理学的イオンが存在しない限り、相同DNA分子間の鎖交換では比較的効果がありません。哺乳類核のより典型的なイオン環境では、BRCA2(BRCI-8)はRad51を介した鎖交換を刺激し、in vivoの重要な共因子である可能性があることを示唆しています。したがって、ヒトBRCは、8回の繰り返しユニットとしてサルロンドシーケンス内に埋め込まれており、Rad51活性の制御における以前に認識されていなかった役割を通じてBRCA2(CTD)とは無関係に相同組換えを媒介します。

Human BRCA2, a breast and ovarian cancer suppressor, binds to the DNA recombinase RAD51 through eight conserved BRC repeats, motifs of approximately 30 residues, dispersed across a large region of the protein. BRCA2 is essential for homologous recombination in vivo, but isolated BRC repeat peptides can prevent the assembly of RAD51 into active nucleoprotein filaments in vitro, suggesting a model in which BRCA2 sequesters RAD51 in undamaged cells, and promotes recombinase function after DNA damage. How BRCA2 might fulfill these dual functions is unclear. We have purified a fragment of human BRCA2 (BRCA2(BRC1-8)) with 1127 residues spanning all 8 BRC repeats but excluding the C-terminal DNA-binding domain (BRCA2(CTD)). BRCA2(BRC1-8) binds RAD51 nucleoprotein filaments in a ternary complex, indicating it may organize RAD51 on DNA. Human RAD51 is relatively ineffective in vitro at strand exchange between homologous DNA molecules unless non-physiological ions like NH4+ are present. In an ionic milieu more typical of the mammalian nucleus, BRCA2(BRCI-8) stimulates RAD51-mediated strand exchange, suggesting it may be an essential co-factor in vivo. Thus, the human BRC repeats, embedded within their surronding sequences as an eight-repeat unit, mediate homologous recombination independent of the BRCA2(CTD) through a previously unrecognized role in control of RAD51 activity.

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