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ヒト染色体の末端は、染色体を保護するテロメアDNAとして知られる6つのヌクレオチド反復D [PTTAGGG] nで構成されています。以前に、DHX36遺伝子産物であるG4 Resolvase 1（G4R1）が、異常にタイトなKDと平行G-Quadruplex（G4）DNAに結合することを示しました。最近の研究は、G4R1をテロメラーゼホロ酵素と関連付けており、これにより、テロメアのG4-DNAにアクセスできる可能性があります。ここでは、G4R1がテロメアG4-DNAをしっかりと結合できることを示し、テロメアシーケンスのコンテキストでは、緊密なG4R1テロメア結合に十分な長さ、配列、および構造的要件を決定します。具体的には、G4R1は、K+誘導「3+1 "G4分類学のテロメアDNAに、見かけのKD = 10±1.9 pmで結合します。G4R1は、見かけのKD = 71±2.2 pmで同じDNA配列によって形成されたNa+誘導「2+2」バスケットG4構造に結合します。G4R1結合には最小限のG4構造では十分ではありませんが、アデニンが挟まれたグアニンを含む3 '非構造化されたテールを備えた5' G4構造を備えた5 'G4構造は、最大結合に十分です。G4構造を破壊するように指示された変異は、同様にG4R1結合を破壊します。G4構造を回復する二次変異もG4R1結合を回復します。T-Loopを破壊する複製フォークが、G4R1によって認識された3 'neal構造を開いた5'四重鎖を作成できることを示すモデルを提示します。
ヒト染色体の末端は、染色体を保護するテロメアDNAとして知られる6つのヌクレオチド反復D [PTTAGGG] nで構成されています。以前に、DHX36遺伝子産物であるG4 Resolvase 1（G4R1）が、異常にタイトなKDと平行G-Quadruplex（G4）DNAに結合することを示しました。最近の研究は、G4R1をテロメラーゼホロ酵素と関連付けており、これにより、テロメアのG4-DNAにアクセスできる可能性があります。ここでは、G4R1がテロメアG4-DNAをしっかりと結合できることを示し、テロメアシーケンスのコンテキストでは、緊密なG4R1テロメア結合に十分な長さ、配列、および構造的要件を決定します。具体的には、G4R1は、K+誘導「3+1 "G4分類学のテロメアDNAに、見かけのKD = 10±1.9 pmで結合します。G4R1は、見かけのKD = 71±2.2 pmで同じDNA配列によって形成されたNa+誘導「2+2」バスケットG4構造に結合します。G4R1結合には最小限のG4構造では十分ではありませんが、アデニンが挟まれたグアニンを含む3 '非構造化されたテールを備えた5' G4構造を備えた5 'G4構造は、最大結合に十分です。G4構造を破壊するように指示された変異は、同様にG4R1結合を破壊します。G4構造を回復する二次変異もG4R1結合を回復します。T-Loopを破壊する複製フォークが、G4R1によって認識された3 'neal構造を開いた5'四重鎖を作成できることを示すモデルを提示します。
Ends of human chromosomes consist of the six nucleotide repeat d[pTTAGGG]n known as telomeric DNA, which protects chromosomes. We have previously shown that the DHX36 gene product, G4 Resolvase 1 (G4R1), binds parallel G-quadruplex (G4) DNA with an unusually tight apparent Kd. Recent work associates G4R1 with the telomerase holoenzyme, which may allow it to access telomeric G4-DNA. Here we show that G4R1 can tightly bind telomeric G4-DNA, and in the context of the telomeric sequence, we determine length, sequence, and structural requirements sufficient for tight G4R1 telomeric binding. Specifically, G4R1 binds telomeric DNA in the K+-induced "3+1" G4-topology with an apparent Kd = 10 ± 1.9 pM, a value similar as previously found for binding to unimolecular parallel G4-DNA. G4R1 binds to the Na+-induced "2+2" basket G4-structure formed by the same DNA sequence with an apparent Kd = 71 ± 2.2 pM. While the minimal G4-structure is not sufficient for G4R1 binding, a 5' G4-structure with a 3' unstructured tail containing a guanine flanked by adenine(s) is sufficient for maximal binding. Mutations directed to disrupt G4-structure similarly disrupt G4R1 binding; secondary mutations that restore G4-structure also restore G4R1 binding. We present a model showing that a replication fork disrupting a T-loop could create a 5' quadruplex with an opened 3'tail structure that is recognized by G4R1.
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