p53の単一点変異に対するDNA結合損失のメカニズム

すべてのヒト癌の50％以上がp53変異を伴い、これは主に配列固有のDNA結合中心ドメイン（p53c）で発生し、DNAコンセンサス部位にほとんど/検出不可能なAFを生成します。タンパク質-DNA認識の現在の理解にもかかわらず、単一点変異に対するタンパク質DNA結合性/特異性の損失の根底にあるメカニズムはよく理解されていません。私たちの目標は、ヒト腫瘍に豊富なARG 273を彼またはCYSに置換する際に、P53CのDNA結合損失を支配する一般的な要因を特定することです。野生型および変異体P53Cの自由エネルギーをDNAに結合し、それらを個々の残基からの寄与に分解することにより、ARG 273の電荷/非充電継続的変異時のDNA結合損失は、DNAリン酸接触接触の喪失だけでなく、、しかし、ASP 281塩橋の喪失によって引き起こされる長距離構造変化にも。本書および以前の研究での結果は、ASP 281が（I）ARG 273およびARG 280を配向することにより、P53Cの配列固有のDNA結合機能において重要な役割を果たしていることを示唆しています。それぞれコンセンサスDNA、および（ii）適切なDNA結合タンパク質立体構造の維持に役立つ。

Over 50% of all human cancers involve p53 mutations,which occur mostly in the sequence-specific DNA-binding central domain (p53c), yielding little/non-detectable af?nity to the DNA consensus site. Despite our current understanding of protein-DNA recognition,the mechanism(s) underlying the loss in protein-DNA binding afnity/ specificity upon single-point mutation are not well understood. Our goal is to identify the common factors governing the DNA-binding loss of p53c upon substitution of Arg 273 to His or Cys,which are abundant in human tumours. By computing the free energies of wild-type and mutant p53c binding to DNA and decomposing them into contributions from individual residues, the DNA-binding loss upon charge/noncharge -conserving mutation of Arg 273 was attributed not only to the loss of DNA phosphate contacts, but also to longer-range structural changes caused by the loss of the Asp 281 salt-bridge. The results herein and in previous works suggest that Asp 281 plays a critical role in the sequence-specific DNA-binding function of p53c by (i)orienting Arg 273 and Arg 280 in an optimal position to interact with the phosphate and base groups of the consensus DNA, respectively, and (ii) helping to maintain the proper DNA-binding protein conformation.