DNase I -DNA相互作用はDNAとタンパク質の立体構造を変化させる

ヒトDNase Iは、二重鎖DNAの加水分解を主に生理学的条件下での一本鎖Nickingメカニズムによって、二重鎖Nickingメカニズムを触媒するエンドヌクレアーゼです。マイナーグルーブとバックボーンリン酸群に結合し、右利きのDNAデュプレックスの主要な溝とは接触しません。この研究の目的は、DNAおよびタンパク質の立体構造に対するDNase I -DNA錯体形成の効果を調べることでした。一定のDNA濃度（12.5 mmol/L;リン酸）とさまざまなタンパク質濃度（10-250マイクロモール/L）を使用して、Mg2+の非存在下での生理学的条件下でDNASE IとDNASE Iとの相互作用を監視しました。FORIER TRANSROM FROM FROM FROM、UV-Hisible、およびCircular Dichroism Spectroscopic Methodを使用して、タンパク質結合モード、結合定数、およびDNAとタンパク質の構造の両方に対するポリヌクレオチドと酵素の相互作用の効果を決定しました。構造分析では、5.7 x 10（5）+/- 0.78 x 10（5）（mol/l）-1の全体的な結合定数kとの主要なDNase-Po2結合と軽微な溝相互作用が示されました。DNase I-DNA相互作用により、タンパク質の二次構造が変化し、アルファヘリックスの大幅な減少とベータシートとランダム構造の増加、および部分的なB対A DNA立体構造の変化が発生することがわかりました。タンパク質-DNA錯体形成にDNA消化は観察されませんでした。

Human DNase I is an endonuclease that catalyzes the hydrolysis of double-stranded DNA predominantly by a single-stranded nicking mechanism under physiological conditions in the presence of divalent Mg and Ca cations. It binds to the minor groove and the backbone phosphate group and has no contact with the major groove of the right-handed DNA duplex. The aim of this study was to examine the effects of DNase I - DNA complexation on DNA and protein conformations. We monitored the interaction of DNA with DNase I under physiological conditions in the absence of Mg2+, with a constant DNA concentration (12.5 mmol/L; phosphate) and various protein concentrations (10-250 micromol/L). We used Fourier transfrom infrared, UV-visible, and circular dichroism spectroscopic methods to determine the protein binding mode, binding constant, and effects of polynucleotide-enzyme interactions on both DNA and protein conformations. Structural analyses showed major DNase-PO2 binding and minor groove interaction, with an overall binding constant, K, of 5.7 x 10(5) +/- 0.78 x 10(5) (mol/L)-1. We found that the DNase I - DNA interaction altered protein secondary structure, with a major reduction in alpha helix and an increase in beta sheet and random structures, and that a partial B-to-A DNA conformational change occurred. No DNA digestion was observed upon protein-DNA complexation.