СТРУКТУРА НЕСПЕЦИФИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА X-CRO/ДНК
Малинина Л. В., Иванинский С. В.
Институт молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта РАН, 117834 Москва
Определена структура неспецифического
комплекса Сrо-репрессора фага Х с октамером ДНК
(pGpT)4?(рАрС)4
при разрешении 2,3 Е [Малинина
Л.В., Махалдиани В.В., Вайнштейн Б.К., Кирпичников М.П., Скрябин
К.Г., Баев А.А., Иванова ЕМ, Зарыгова В.Ф. (1985). Докл. АН
СССР, 284, 229-232.] (Rwork
= 23,3%,
Rfree =
31,2%). Кристаллы принадлежат пространственной группе C2221
с параметрами элементарной ячейки а = 81,25,
b = 89,0,
с = 80,5 Е.
Независимая часть ячейки содержит один фрагмент ДНК и три мономера
Сrо.
Два мономера образуют взаимодействующий с ДНК димер. Третий мономер
образует димер с кристаллографически связанным мономером и во
взаимодействии с ДНК не участвует. Субъединицы белка в кристалле
формируют полый канал, внутри которого располагается ДНК. ДНК
в комплексе частично разупорядочена [Малинина Л.В., Терешко В.А.,
Ватин А.А., Иванова ЕМ, Скрябин К.Г., Кирпичников М.П. (1987).
Мол. Биол, 21, 1142-1147; Klimenko
D.E.. Chemov B.K., Malinina L.V. (1995). J. Biomol. Struct.
Dynam., 13, 529-536],
в окончательной структуре она представлена фрагментом длиной шесть
пар нуклеотидов. Kopоткий
фрагмент ДНК в комплексе контактирует с одним мономером димерного
белка. Другой мономер подходит к ДНК только своим С-концевым участком.
Комплекс значительно отличается от специфического [Albright
RA., Matthews B.W. (1998). J. Mol. Biol., 280, 137-151]
относительной ориентацией белка и ДНК. Из ДНК-узнающего мотива
"спираль-поворот-спираль" с ДНК контактирует только
"поворот". Сама узнающая a-спираль находится
далеко от главного желобка, так что лишь один ее остаток,
Lys32, в полностью
вытянутой конформации способен достать до оснований. В комплексе
этот остаток подвижен и его боковая цепь в кристалле разупорядочена.
Сrо образует четыре водородные связи с ДНК, которые затрагивают
три последовательных фосфата и сахарное кольцо, связанное с центральным
фосфатом. Со стороны белка в образовании связей участвуют основная
цепь Туг26, гуанидиновая группа Arg38,
Q-аминогруппа Lys56'
и амидная группа Аsn61'. При связывании Сrо с ДНК мономеры в белковом
димере поворачиваются друг относительно друга. Поворот увеличивается
в ряду: свободный димер ® неспецифический комплекс ® специфический
комплекс.