ホリデージャンクションの構造とその解像度

Holliday（4方向）ジャンクションは、相同遺伝的組換えにおける重要な中間体です。4つの80ヌクレオチド合成オリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションによって構築された一連の4方向接合の構造を研究しました。これらの分子は、ゲル電気泳動で異常にゆっくりと移動します。ジャンクションの各腕は、一意の制限部位での切断によって選択的に短縮される可能性があり、2つの腕が切断された種の相対的なゲル移動度を研究しました。観察された断片のパターンは、X形状に基づいて2つの折り畳み式の対称性を持つ構造を強く主張しており、その長い腕は、らせん腕のペアワイズ結合結合から作られています。パートナーの選択は、ジャンクションのベースシーケンスによって支配され、同等の構造形態間の潜在的な異性化が可能になります。解像度酵素はこれらの構造を区別でき、解像度積は採用された構造、つまり接合部のシーケンスによって決定されます。陽イオンが存在しない場合、接合部のらせん腕は正方形の構成で完全に伸びており、解体された結果、ティミンが四酸化オスミウムに反応するようになります。

The Holliday (four-way) junction is a critical intermediate in homologous genetic recombination. We have studied the structure of a series of four-way junctions, constructed by hybridization of four 80 nucleotide synthetic oligonucleotides. These molecules migrate anomalously slowly in gel electrophoresis. Each arm of any junction could be selectively shortened by cleavage at a unique restriction site, and we have studied the relative gel mobilities of species in which two arms were cleaved. The pattern of fragments observed argues strongly for a structure with two-fold symmetry, based on an X shape, the long arms of which are made from pairwise colinear association of helical arms. The choice of partners is governed by the base sequence at the junction, allowing a potential isomerization between equivalent structural forms. Resolvase enzymes can distinguish between these structures, and the resolution products are determined by the structure adopted, i.e., by the sequence at the junction. In the absence of cations, the helical arms of the junction are fully extended in a square configuration, and unstacking results in junction thymines becoming reactive to osmium tetroxide.