細菌のDNAGプライマーゼに結合する特定のDNAテンプレートに対する構造的洞察

細菌プリマーゼは、DNAポリメラーゼによって拡張された短いRNAプライマーの繰り返し合成を開始し、複製フォークの遅れた鎖上の岡崎フラグメントを合成します。酵素が特定の開始部位をどのように認識するかは不明のままです。この研究では、亜種（BSUDNAG）のDNAGプライマーゼを特徴付け、RNAポリメラーゼドメイン（RPD）の結晶構造を決定しました。構造比較により、テザー付き亜鉛結合ドメインが、Primaseと特定のテンプレートシーケンスとの相互作用に重要な役割を果たすことが明らかになりました。構造および生化学データは、SSDNAテンプレート結合面をL形状として定義し、PrimaseへのテンプレートSSDNA結合のモデルが提案されています。B. subtilisとG. stearothermophilusのDNAGプリマゼの柔軟性を比較し、結果は、Primaseの本質的な柔軟性が、リプリソームのさまざまなパートナーとの相互作用を促進する可能性があることを暗示しています。これらの結果は、DNAGが特定の開始部位を認識するメカニズムに光を当てました。

Bacterial primase initiates the repeated synthesis of short RNA primers that are extended by DNA polymerase to synthesize Okazaki fragments on the lagging strand at replication forks. It remains unclear how the enzyme recognizes specific initiation sites. In this study, the DnaG primase from Bacillus subtilis (BsuDnaG) was characterized and the crystal structure of the RNA polymerase domain (RPD) was determined. Structural comparisons revealed that the tethered zinc binding domain plays an important role in the interactions between primase and specific template sequence. Structural and biochemical data defined the ssDNA template binding surface as an L shape, and a model for the template ssDNA binding to primase is proposed. The flexibility of the DnaG primases from B. subtilis and G. stearothermophilus were compared, and the results implied that the intrinsic flexibility of the primase may facilitate the interactions between primase and various partners in the replisome. These results shed light on the mechanism by which DnaG recognizes the specific initiation site.