DNA修復グリコシラーゼMutMのDNA結合による構造変化

Conformational changes of DNA repair glycosylase MutM triggered by DNA binding.

• Barbora Landova
• Jan Silhan

抄録

バクテリアのMutMは、酸化ストレスによって生じたDNA損傷を除去し、突然変異やゲノムの不安定化を防ぐDNA修復グリコシラーゼである。MutMは、原核生物の酵素であるFpg/Neiファミリーに属し、真核生物であるNEIL1-NEIL3などと構造的・機能的に類似しています。ここでは、病原性のあるNeisseria meningitidis由来のMutMの2つの結晶構造を紹介する：MutMホロ酵素とDNAに結合したMutMである。遊離酵素はオープンな状態で存在し、DNAに結合すると、酵素とDNAの両方が実質的な構造変化とドメインの再配置を受けます。我々のデータは、NEIグリコシラーゼだけでなく、MutMも劇的な構造変化を起こすことを示している。さらに、結晶学的データは、MutM酵素がかなり柔軟で動的な分子であるという以前に発表された観察を支持するものである。

Bacterial MutM is a DNA repair glycosylase removing DNA damage generated from oxidative stress and, therefore, preventing mutations and genomic instability. MutM belongs to the Fpg/Nei family of prokaryotic enzymes sharing structural and functional similarities with their eukaryotic counterparts, e.g. NEIL1 - NEIL3. Here, we present two crystal structures of MutM from pathogenic Neisseria meningitidis: a MutM holoenzyme and MutM bound to DNA. The free enzyme exists in an open conformation, whilst upon binding to DNA, both the enzyme and DNA undergo substantial structural changes and domain rearrangement. Our data show that not only NEI glycosylases but also the MutMs undergo dramatic conformational changes. Moreover, crystallographic data support the previously published observations that MutM enzymes are rather flexible and dynamic molecules.

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