DNAジャイレースは原核生物の反復性遺伝子外回文配列のファミリーに結合する

繰り返しの多生生系パリンドロミク（REP）シーケンスのファミリーは、染色体全体に分配された数百のコピーで構成されています。彼らのパリンドロミックの性質と保全は、それらがタンパク質によって具体的に認識されていることを示唆しました。DNA Gyrase [DNAトポイソメラーゼ（ATP-水溶解）、EC 5.99.1.3]を、再結合タンパク質の1つとして特定しました。Gyraseは、REP配列を含んでいないDNAよりも、DNAを含むDNAを含むDNAに対して少なくとも10倍高い親和性を持っています。結合の有効性は、DNAのREPシーケンスの数と直接相関します。DNase Iフットプリントは、GyraseがREPシーケンスを囲むREPを含むDNAフラグメントの205塩基ペアを保護することを示しています。上記の結果と一致して、repコンセンサスシーケンスと以前に特定されたPBR322「強力な」ジャイラーゼ切断部位のシーケンスと比較すると、高度な相同性が明らかになります。REPシーケンスは多数であり、ゲノム全体に見られるため、DNAスーパーコイルの維持のための作用部位など、Gyraseとの相互作用を通じて生理学的機能が媒介されることをお勧めします。さらに、これらの相互作用は、細菌染色体の高次構造への関与など、構造的な性質のものである可能性があると推測します。

A family of repetitive extragenic palindromic (REP) sequences is composed of hundreds of copies distributed throughout the chromosome. Their palindromic nature and conservation suggested that they are specifically recognized by a protein(s). We have identified DNA gyrase [DNA topoisomerase (ATP-hydrolysing), EC 5.99.1.3] as one of the REP-binding proteins. Gyrase has at least a 10-fold higher affinity for DNA containing REP sequences than for DNA not containing REP sequences. Binding effectiveness correlates directly with the number of REP sequences in the DNA. DNase I footprinting shows that gyrase protects 205 base pairs on a REP-containing DNA fragment enclosing the REP sequences. In agreement with the above results, a comparison of the REP consensus sequence with the sequence of previously identified pBR322 "strong" gyrase cleavage sites reveals a high degree of homology. Because REP sequences are numerous and found throughout the genome, we suggest they have physiological functions mediated through their interaction with gyrase, such as being sites of action for the maintenance of DNA supercoiling. In addition, we speculate that these interactions may be of a structural nature, such as involvement in the higher-order structure of the bacterial chromosome.