Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Влияние точечной мутации D112R на рекомбинационную активность белка RecA из Escherichia coli

Диссертация: Влияние точечной мутации D112R на рекомбинационную активность белка RecA из Escherichia coli
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Белок RecA D112R отличается от белка RecAEc в проведении биохимических реакций, проходящих не только на пресинаптической стадии с участием активного филамента RecA на онДНК, но и на синаптической стадии, включающей в себя поиск гомологичной молекулы днДНК и образование гетеродуплекса. Было показано, что белок RecA D112R быстрей, чем RecAEc производит образование объединенных молекул, особенно при… Читать ещё >

Влияние точечной мутации D112R на рекомбинационную активность белка RecA из Escherichia coli (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Список сокращений
  • Глава 1. Обзор литературы
    • 1. 1. Бактериальная конъюгация
    • 1. 2. Гомологическая рекомбинация у бактерий
    • 1. 3. Центральная роль белка RecA в гомологической рекомбинации
    • 1. 4. Частота рекомбинационных обменов на единицу длины ДНК
    • 1. 5. Роль белка RecA в SOS-системе клетки
    • 1. 6. Структурно-функциональные особенности белка RecA
    • 1. 7. Взаимодействие белка RecA с онДНК
    • 1. 8. Взаимодействие белка RecA с днДНК
    • 1. 9. Гидролиз АТФ
    • 1. 10. Реакция переноса нити ДНК
    • 1. 11. Роль белка SSB в реакции переноса нити ДНК
    • 1. 12. Белки, влияющие на функции RecA
    • 1. 13. Единичные замены в области межпротомерного взаимодействия белка RecA из Е. col
  • Глава 2. Материалы и методы
    • 2. 1. Бактериальные штаммы и плазмиды
    • 2. 2. Среды
    • 2. 3. Манипуляции с ДНК
    • 2. 4. Рекомбинационный тест
    • 2. 5. Определение частоты рекомбинационных обменов
    • 2. 6. SOS-хромотест
    • 2. 7. Ферменты и реактивы
    • 2. 8. ДНК
    • 2. 9. Трансформация компетентных клеток пламидной ДНК
    • 2. 10. Метод иммуноблоттинга
    • 2. 11. Подготовка хроматографических носителей к выделению белков
    • 2. 12. Выделение и очистка белков
    • 2. 13. Реакции, катализируемые белком RecA
    • 2. 14. Статистическая обработка результатов
  • Глава 3. Результаты и обсуждение
    • 3. 1. Исследование рекомбинационных свойств мутантных белков ЯесА с точечными аминокислотными заменами в области мономер-мономерного взаимодействия
    • 3. 2. Определение конститутивной экспрессии БОБ-функции
    • 3. 3. Подавление гиперрекомбиназной активности популяции клеток в ходе их культивирования в жидкой ростовой среде
    • 3. 4. Изучение биохимических свойств белка ЯесА 12Я
      • 3. 4. 1. Очистка белка КесА 12Л и измерение его АТФазной активности
      • 3. 4. 2. Расплавление вторичных структур на онДНК фага М13 белком ЯесА 1)112Е
      • 3. 4. 3. Вытеснение белком ЯесА 1211 белка ББВ с кольцевой онДНК
      • 3. 4. 4. Влияние белка КесА 12Я на автокаталитическое расщепление белка ЬехА
      • 3. 4. 5. Влияние негативных регуляторов и ЯесХ на АТФазную активность белка ЯесА
      • 3. 4. 6. Влияние мутации Б112Я на взаимодействие ЛесА с белками вЭВ и ЯесХ
      • 3. 4. 7. Реакция переноса нити, проводимая белком ЯесА 12Я
      • 3. 4. 8. Повышенная синаптазная активность белка ЯесА Б112Л

Актуальность проблемы Началом молекулярно-генетического изучения рекомбинации у прокариот можно считать 1965 год, когда А. Кларк и А. Маргулис описали ген гесА у Escherichia coli (Clark and Margulies, 1965). Ими была показана абсолютная зависимость гомологичной рекомбинации от целостности этого гена. С тех пор его продукт — белок RecA — является наиболее интенсивно изучаемым ферментом гомологической рекомбинации у прокариот.

Белок RecA участвует не только в рекомбинации, но также в процессах репарации, мутагенеза, клеточного деления, регуляции экспрессии ряда репарационных генов и в других процессах жизнеобеспечения клетки (Ланцов, 2007; Galletto et al., 2007). RecA-подобные белки обнаружены во всех трех доменах живых организмов: Bacteria, Archaea и Еикагуа (см. Roca and Сох, 1997; Brendel et al., 1997). Такая консервативность белка в ходе эволюции объясняется его фундаментальной ролью в регуляции клеточных процессов.

Несмотря на небольшой размер белка RecA (его молекулярная масса составляет ~ 40 кДа), он обладает поразительной функциональностью: гидролизует АТФ, взаимодействует с однонитевой ДНК (онДНК) и двунитевой ДНК (днДНК), является копротеазой при авторасщеплении репрессора SOS-регулона клетки (белка LexA) и катализирует ренатурацию двунитевой ДНК (Ланцов, 2007; Сох, 2007).

Структурно-функциональный анализ белка RecA, проводимый во многих лабораториях мира, приобрел новые возможности после описания в 1992 г. его трехмерной кристаллической структуры в неактивном состоянии (Story et al., 1992; Story and Steitz, 1992) и после исследования кристалловактивных филаментов RecA (Chen et al., 2008). Эти структуры, совместно с генетическими и биохимическими данными, позволили авторам определить области белка, связывающиеся с ДНК и нуклеотидными кофакторами, участвующие в межпротомерном взаимодействии и связывании с репрессорами. Кроме того, полученные кристаллические структуры легли в основу интерпретации данных о биохимических свойствах мутантных белков RecA.

Несмотря на очевидные успехи в изучении механизмов функционирования белка RecA, до сих пор актуальным остается исследование его структурно-функциональной организации. Бактериальный белок RecA несет в себе огромный рекомбинационный потенциал, который клетка вынуждена ограничивать по причине его возможного вреда для стабильности генома, и эти ограничения во многом определяются оптимизированным составом аминокислотных остатков самого белка.

Особую актуальность изучение структурно-функциональной организации белка RecA приобрело в свете данных об универсальности структуры нуклеопротеинового филамента, образуемого RecA-подобными белками. Такие филаменты найдены и у оукариот, а природа такого нуклеопротеинового комплекса и молекулярный механизм обмена нитей между гомологичными молекулами ДНК аналогичен у прои эукариот. Таким образом, данные, полученные при изучении бактериального белка RecA, могут быть полезны для исследования механизмов рекомбинации и репарации у высших, включая человека.

Вместе с тем, конечная цель подобных исследований носит и прикладной характер. Гиперрекомбинационно-активные белки RecA являются кандидатами на роль медиаторов в процессе так называемой «мишенной рекомбинации» при генотерапии в ее идеальном варианте (Ланцов, 1994).

Ранее было показано, что делеция С-концевого фрагмента и точечные аминокислотные замены в области белок-белкового взаимодействия протомеров RecA могут оказывать влияние на его рекомбинационную активность как in vitro, так и in vivo. Наше исследование посвящено изучению влияния ионных или полярных взаимодействий остатков 3−30 и 111−140 на генетические и биохимические характеристики"белка RecA.

Научная новизна и практическая ценность работы Выявлено влияние точечных аминокислотных замен в области мономер-мономерного взаимодействия белка RecA на его рекомбинационные свойства. Исследованы пути нормализации рекомбинационной активности белка RecA Dl 12R в клетках Е. coli. Впервые охарактеризованы биохмические свойства белка RecA D112R, как наиболее рекомбиногенного из всех белков RecA, изученных к настоящему времени. Обнаружена повышенная активность белка RecA D112R в процессе вытеснения белков SSB и F’SSB с онДНК, а также в реакции расплетания вторичных структур на онДНК. Обнаружена устойчивость нуклеопротеинового филамента белка RecA Dl 12R к действию таких негативных регуляторов рекомбинации, как белки PsiB и RecX. Предложена усовершенствованная модель регуляции филамента RecA белком RecX, в рамках которой элонгация филамента RecA вдоль онДНК блокируется белком RecX на участке онДНК, расположенном за пределами филамента. Обнаружен новый путь повышения рекомбиногенности белка RecA за счет увеличения его синаптазной активности.

Проведенное исследование относится к числу фундаментальных. Оно расширяет наши представления о молекулярном механизме гомологической рекомбинации. Вместе с тем, подобные исследования имеют и прикладное значение: белок RecA D112R может быть использован в роли гомологичной рекомбиназы, введение которой в клетки млекопитающих может существенно активировать гомологическую рекомбинацию в клетках высших и обеспечить замену участка гена при мишенной рекомбинации.

Белок RecA из Е. coli использовался в биотехнологии (Szybalski, 1997; Wang et al., 2006; Zhumabayeva et al., 2001; Ferrin and Camerini-Otero, 1998), однако широкое применение нашли только несколько технологий, использующих RecA, в то время как многочисленные попытки использования RecA в области генетической инженерии имели ограниченный успех. Рекомбинационная активность белка RecA в клетках Е. coli зависит от функций множества регуляторных белков, отсутствующих в экспериментах, направленных на модификацию генома эукариот. Использование в биотехнологиях мутантных белков RecA с точечными заменами, усиливающими одну или более функций RecA, может привести к продуктивному использованию рекомбинационного потенциала этого белка.

Точное знание структурно-функциональных взаимосвязей в белке RecA является необходимым условием для разработки новых антибиотиков, действие которых будет основываться на повышении эффективности известных антибактериальных препаратов путем ингибирования ! каких-либо функций белка RecA. Поскольку большинство антибиотиков вызывают повреждения ДНК, а репарация серьезных структурных повреждений ДНК (таких как однонитевые бреши и двунитевые разрывы ДНК) и восстановление репликации строго зависят от белка RecA, ингибиторы этого белка могли бы усиливать эффективность антибиотиков. (Wigle et al., 2007). Поскольку белок RecA выполняет основную роль в поддержании генетического разнообразия популяций и, в частности, в развитии устойчивости к антибиотикам, одновременное применение ингибиторов белка RecA с антибиотиками смогло бы приостановить или даже воспрепятствовать развитию устойчивости бактерий к применяемым лекарствам.

Цель работы Целью работы является изучение механизмов, регулирующих процесс рекомбинации в клетке, а также выявление тех биохимических особенностей белка RecA D112R, которые лежат в основе его повышенной рекомбиногенности.

Задачи исследования Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1) Проанализировать аминокислотные замены в области RecA-RecA взаимодействий, влияющие на частоту рекомбинационных обменов (ЧРО).

2) Исследовать пути нормализации или ограничения гиперрекомбинационной активности в клетках Е. coli, несущих гиперактивный белок Ree A Dl 12R.

3) Выделить и очистить белок Ree A D112R, сравнить его биохимические свойства с белком RecA дикого типа.

4) Исследовать особенности регуляции филамента RecAD112R вспомогательными белками, такими как белки SSB, F’SSB, PsiB, LexA, RecX. Провести сравнение с другими гиперактивными мутантными белками RecA.

5) Изучить связи между ДНК-синаптазной активностью белков RecAEc, RecA D112R, RecA Е38К и RecA АС17 in vitro и рекомбинационной активностью клеток, экспрессирующих эти белки.

Апробация работы.

Материалы диссертации докладывались на XI, XII и XIV Международных школах-конференциях молодых ученых «Биология — наука XXI века» (Пущино, 2007, 2008 и 2010 гг.), на семинарах Политехнического симпозиума «Молодые ученые — промышленности Северо-Западного региона» (Санкт-Петербург, 2005, 2006 и 2010 гг.), на II научной конференции «Молекулярная генетика, биофизика и медицина» (Бреслеровские чтения-Ii) (Санкт-Петербург, 2006), на Всероссийском форуме студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и инновации в технических университетах» (Санкт-Петербург, 2008) и «Russian-Swiss Workshop on Regulation of genome stability by DNA replication» and repair" (Санкт-Петербург, 2010).

Основные положения, выносимые на защиту:

1) Белок RecA D112R увеличивает частоту рекомбинационных обменов на единицу длины ДНК in vivo в 52 раза, являясь наиболее рекомбинационно активным из изученных на сегодняшний день мутантных белков RecA.

2) В популяции клеток Е. coli с аномально высокой RecADl 12Я-зависимой рекомбинацией наблюдается постепенная селекция клеток со сниженной гиперрекомбинацией. Селекция приводит к снижению рекомбинационной активности до нормального уровня.

3) Мутантный белок RecA Dl 12R по сравнению с белком RecAEc обладает: а) повышенной способностью расплавлять вторичные структуры на онДНКб) повышенной способностью смещать белок SSB с онДНК, в том числе при снижении концентрации ионов магния в реакционной смесив) повышенной способностью смещать белок F’SSB с онДНКг) повышенной устойчивостью к ингибирующему воздействию белков PsiB и RecXд) повышенной скоростью проведения реакции обмена нитей ДНК при снижении концентрации ионов магния в реакционной смеси.

4) Устойчивость филамента RecA к ингибирующему действию белка RecX определяется не только силой межбелковых RecA-RecX взаимодействий, но и динамикой филаментации RecA на онДНК.

5) Высокая рекомбиногенность мутантного белка RecA D112R обеспечивается повышенной скоростью инициирования синаптазной реакции.

ГЛАВА 4 ВЫВОДЫ.

1) Белок Ree A D112R увеличивает частоту рекомбинационных обменов на единицу длины ДНК in vivo в 52 раза, являясь наиболее рекомбинационно активным из изученных на сегодняшний день мутантных белков RecA.

2) В популяции клеток Е. coli с аномально высокой RecADl 12Я-зависимой рекомбинацией наблюдается постепенная селекция клеток со сниженной гиперрекомбинацией. Селекция приводит к снижению рекомбинационной активности до нормального уровня.

3) Мутантный белок RecA Dl 12R по сравнению с белком RecAEc обладает: а) повышенной способностью расплавлять вторичные структуры на онДНКб) повышенной способностью смещать белок SSB с онДНК, в том числе при снижении концентрации ионов магния в реакционной смесив) повышенной способностью смещать белок F’SSB с онДНКг) повышенной устойчивостью к ингибирующему воздействию белков PsiB и RecXд) повышенной скоростью проведения реакции обмена нитей ДНК при снижении концентрации ионов магния в реакционной смеси.

4) Устойчивость филамента RecA к ингибирующему действию белка RecX определяется не только силой межбелковых RecA-RecX взаимодействий, но и динамикой филаментации RecA на онДНК.

5) Высокая рекомбиногенность мутантного белка RecA D112R обеспечивается повышенной скоростью инициирования синаптазной реакции.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Дудкина A.B., Швецов A.B., Бакланова И. В., Байтин Д. М. Изменение динамики филаментации белка RecA, вызванное аминокислотной заменой D112R либо замещением АТР на dATP, приводит к устойчивости филамента к действию белка RecX // Мол. Биол. — 2011. Т.45. — № 3. — С. 546−553.

2. Дудкина A.B., Бахланова И. В., Байтин Д. М. Новый механизм увеличения частоты рекомбинационных обменов путем повышения синаптазной активности белка RecA из Escherichia coli //ДАН. — 2010. — Т.432. — С. 120−122.

3. Bakhlanova I.V., Dudkina A.V., Baitin D.M., Knight K.L., Сох М. М., Lanzov V.A., Modulating cellular recombination potential through alterations in RecA structure and regulation // Mol. Microbiol. — 2010. — V. 78. — P.1523−1538.

4. Dudkina A.V., Bakhlanova I.V. and Lanzov V.A. Normalization of recombination activity of RecA protein in Escherichia coli cells // «Russian-Swiss Workshop on Regulation of genome stability by DNA replication and repair (July 7−9, 2010, St. Petersburg, Russia)». — 2010. — P.41.

5. Дудкина A.B., Бахланова И. В., Ланцов B.A., Байтин Д. М, Кокс М. М. Влияние точечной мутации [D112R] на рекомбинационную активность белка RecA из Escherichia coli in vitro // «Молодые ученые — промышленности Северо-Западного региона: материалы конференций политехнического симпозиума (20 мая 2010 года)». — 2010. С.202−203.

6. Дудкина A.B., Байтин Д. М., Ланцов В. А. Влияние точечной мутации [D112R] на рекомбинационную активность белка RecA из Escherichia coli II «БИОЛОГИЯНАУКА XXI ВЕКА: 14-я Путинская международная школа-конференция молодых ученых», (Пущино, 19 — 23 апреля 2010 года)", сборник тезисов. — 2010. — Т. 2. — С. 130−131.

7. Дудкина A.B., Бахланова И. В., Ланцов В. А. Нормализация рекомбиназной активности белка RecA в клетках Escherichia coli //"Наука и инновации в технических университетах", материалы всероссийского форума студентов, аспирантов и молодых ученых. — 2008. — С.178−179.

8. Дудкина A.B., Бахланова И. В., Ланцов В. А. Рекомбиназная активность белка RecA в клетках Escherichia coli: ее регуляция и влияние на систему биологической подвижности // «БИОЛОГИЯ — НАУКА XXI ВЕКА: 12-я Путинская международная школа-конференция молодых ученых», (Пущино, 10−14 ноября 2008 года)", сборник тезисов. — 2008. — С.21−22.

9. Дудкина А. В., Ланцов В. А. Регуляция гиперрекомбиназной активности белка RecA в клетках Escherichia coli //"Биология — наука XXI века: Пая конференция молодых ученых в Пущино", сборник тезисов. — 2007. — С.77.

10. Ланцов В. А., Бахланова И. В., Дудкина А. В. и Киль Ю. В. Регулирование рекомбиназной активности у бактерий // Бреслеровские чтения 2 (2006): Молекулярная генетика, биофизика и медицина сегодня. — ред. Ланцов В. — Издательство ПИЯФ РАН — 2007. — С. 110−123.

11. Дудкина А. В., Ланцов В. А. Структурно-функциональные изменения в геноме Escherichia coli, связанные с гиперрекомбиназной активностью белка RecA // «Молодые ученые — промышленности Северо-Западного региона», материалы семинаров политехнического симпозиума. — 2006. — С. 186.

12. Дудкина А. В., Ланцов В. А. Гиперрекомбинация: роль интерфейса межсубъединичного взаимодействия в активном филаменте белка // «Молодые ученые — промышленности Северо-Западного региона», материалы семинаров политехнического симпозиума. — 2005. — С. 37−38.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

На общий рекомбиногенный потенциал бактериальных клеток воздействует множество факторов, среди которых наиболее важными являются рекомбинационные функции, присущие самому белку RecA. Точечные мутации в RecA, особенно в области высоко консервативных аминокислотных остатков, могут оказывать значительное влияние на наблюдаемую частоту рекомбинационных обменов in vivo, существенно большее, чем освобождение RecA от ограничений, налагаемых любым из известных на сегодняшний день регуляторных механизмов. Одна из групп таких остатков расположена в области мономер-мономерного взаимодействияфиламента RecA. Анализ частоты рекомбинационных обменов для 16 мутантных белков с точечными мутациями в этой области позволил выявить белок RecA D112R, демонстрирующий наиболее выраженную рекомбинационную активность in vivo среди всех исследованных на сегодняшний день белков RecA (увеличение ЧРО в 52 раза по сравнению с белком RecA дикого типа). При этом повышенная рекомбиногенность этого белка проявляется на фоне почти полного отсутствия SOS-ответа, что обычно не характерно для белков RecA из Е. coli. Нас заинтересовали биохимические характеристики, ответственные за аномально высокую рекомбиногенность белка RecA Dl 12R.

Скорость гидролиза АТФ белком RecA Dl 12R при 37 °C в присутствии он ДНК фага М13 и белка SSB не отличается от скорости, характерной для белка RecAEc в тех же условиях и уступает ей при реакцишс использованием поли (дТ) и в отсутствии SSB. Белок RecA D112R отличается повышенной скоростью связывания с онДНК фага М13 в отсутствии белка SSB. Кроме того, белок RecA D112R характеризуется способностью более эффективно смещать белки SSB и F’SSB с онДНК, чем RecAEc, особенно при снижении концентрации ионов Mg в реакционной смеси с 10 мМ до 4 мМ. Точечная замена D112R не оказывает значительного влияния на скорость расщепления белка LexA белком RecA D112R по сравнению с белком дикого типа. Кроме того, было обнаружено, что RecA D112R более устойчив к действию таких ингибирующих АТФазную активность белков, как RecX и PsiB.

Перечисленные выше биохимические свойства белка RecA D112R, такие как устойчивость к действию белка RecX и более эффективное конкурирование с белком SSB за сайты связывания на онДНК, чем у белка RecAEc, делают его полезным инструментом для изучения механизма регуляции филамента RecA белком RecX. Сравнение биохимических активностей белков RecAEc и RecA D112R в присутствии белков SSB и/или RecX позволило предложить модель, в которой повышенная устойчивость мутанта.

Ree A D112R к RecX может определяться в ходе особых конкурентных отношений с белком SSB. При этом филамент RecA D112R обладает устойчивостью к RecX и в эксперименте с поли (дТ) и при полном отсутствии SSB. В то же время модель, построенная методом молекулярного моделирования и докинга, показывает, что прямой контакт между аминокислотным остатком в 112 положении и белком RecX невозможен ни при каких конформационных изменениях, не нарушающих структуру филамента белка RecA.

Нами была предложена модель, в которой мономеры мутантного белка RecA в ходе элонгации филамента эффективно опережают связывание RecX с его растущим концом. Это объясняет преимущество RecA с повышенной динамикой филаментации, вызванной заменой D112R либо использованием дАТФ вместо АТФ, и одновременно разъясняет природу антагонизма между белками SSB и RecX: белок SSB занимает сайт онДНК перед филаментом и удерживает пространство на этом участке ДНК от взаимодействия с RecX, позволяя новым мономерам RecA достраивать филамент.

Сравнение этих биохимических характеристик белка RecA D112R с характеристиками изученных ранее белков RecA Е38К и RecA ДС17, также отличающихся повышенной рекомбиногенностью in vivo, показало, что RecA D112R, превосходя RecAEc и RecA ДС17, уступает белку RecA Е38К в способности смещать белки SSB и F’SSB с онДНК, а также противостоять ингибированию белками RecX и PsiB. При этом ранее было показано, что белок RecA Е38К демонстрируют менее выраженное увеличение ЧРО (в 7 раз), чем белок RecA D112R (АЧРО = 52). Таким, образом, перечисленные выше биохимические характеристики, приводящие к изменению стабильности пресинаптического комплекса, дают лишь относительный вклад в наблюдаемый повышенный рекомбинационный потенциал клетки.

Белок RecA D112R отличается от белка RecAEc в проведении биохимических реакций, проходящих не только на пресинаптической стадии с участием активного филамента RecA на онДНК, но и на синаптической стадии, включающей в себя поиск гомологичной молекулы днДНК и образование гетеродуплекса. Было показано, что белок RecA D112R быстрей, чем RecAEc производит образование объединенных молекул, особенно при снижении концентрации ионов Mg2+ в растворе с 12 до 4 мМ. Эксперимент, позволивший измерить скорость синаптазной реакции отдельно от процесса миграции ветви, показал, что скорость образования объединенных молекул белком RecA D112R выше, чем в реакции, проводимой белком RecA дикого типа, а также белком RecA Е38К. Эта тенденция усиливается при снижении концентрации ионов Mg2+ в реакционной смеси с 12 до 2 мМ. В течение нескольких десятилетий in vitro использовалось искусственное добавление 8−10 мМ свободных ионов Mg, которое позволяло создать более активную форму филамента, обеспечивающую эффективную реакцию обмена нити (Сох and Lehman, 1981; Lusetti et al." 2003). Это состояние, обеспечиваемое высоким содержанием ионов Mg2+, называют состоянием Ао или открытой формой состояния A (Haruta et al., 2003). Мы предполагаем, что остаток аргинина в положении 112 в центральном домене белка RecA D112R может стабилизировать форму филамента Ree А, которая ближе к Ао-или Р-подобным состояниям, чем это может быть достигнуто белком дикого типа в бактериальной клетке. Преимущества в образовании объединенных молекул ДНК, присущие этому мутантному белку, особенно заметны при низких концентрациях ионов магния, вероятно, более характерных для условий, встречающихся in vivo.

Остаток 112 находится в петле между a-спиралями D и Е в структуре RecA (Story and Steitz, 1992; Chen et al., 2008). Этот остаток не является высококонсервативным среди бактериальных белков RecA (Brendel et al., 1997), так что допустимы другие мутации в этом положении в белке RecAEc, и они не вызывают повреждения его рекомбинационных функций (McGrew and Knight, 2003). Эта короткая петля может быть одним из участков структуры белка, где эволюционная адаптация рекомбинационного потенциала возможна без ущерба для структуры центрального домена RecA.

На сегодняшний день белок RecA Dl 12R является единственным из исследованных мутантных белков RecA, характеризующихся повышенной рекомбиногенностью, чей путь усиления рекомбинационной активности связан с качественным изменением такой функции филамента, как поиск гомологичной нити ДНК для инициирования синаптазной реакции.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Adams D.E., West S.C. Unwinding of closed circular DNA by the Escherichia coli RuvA and RuvB recombination/repair proteins // J. Mol. Biol. 1995. — V.247. — N.3. — P.404−417.
  2. Adelberg E.A., Burns S.M. Genetic variation in the sex factor of Escherichia coli. II J. Bacteriol. 1960. — V.79. — P.321−330.
  3. Adzuma K. Stable synapsis of homologous DNA molecules mediated by the Escherichia coli RecA protein involves local exchange of DNA strands // Genes. And Develop.-1992. V.6.-N.9. -P.1679−1694.
  4. Arenson T.A., Tsodikov O.V. and Cox M.M. Quantitative analysis of the kinetics of end-dependent disassembly of RecA filaments from ssDNA // J. Mol. Biol. 1999. — V.288. -P.391−401.
  5. Asai T. and Kogoma T. The RecF pathway of homologous recombination can mediate the initiation of DNA damage-inducible replication of the Escherichia coli chromosome // J. Bacteriol. 1994. — V.176. — P.7113−7114.
  6. Bagdasarian M., Bailone A., Angulo J.F., Scholz P., and Devoret R. PsiB, an anti-SOS protein, is transiently expressed by the F sex factor during its transmission to an Escherichia coli K-12 recipient // Mol. Microbiol. 1992. — V.6. — P.885−893.
  7. Bagdasarian M., Bailone A., Bagdasarian M.M., Manning P.A., Lurz R., Timmis K.N. and Devoret R. An inhibitor of SOS induction, specified by a plasmid locus in Escherichia coli II Proc. Natl Acad. Sei. USA. 1986. — V.83. — P.5723−5726.
  8. Bailone A., Backman A., Sommer S., Celerier J., Bagdasarian M.M., Bagdasarian M. and Devoret R. PsiB polypeptide prevents activation of RecA protein in Escherichia coli 11 Mol. Gen. Genet. 1988. — V.214. — P.389−395.
  9. Baitin D.M., Bakhlanova I.V., Chervyakova D.V., Kil Y.V., Lanzov V.A. and Cox, M.M. Two RecA protein types that mediate different modes of hyperrecombination // J. Bacteriol. 2008. — V. 190. -P.3036−3045.
  10. Baitin D.M., Bakhlanova I.V., Kil Y.V., Cox M.M. and Lanzov, V.A. Distinguishing characteristics of hyperrecombinogenic RecA protein from Pseudomonas aeruginosa acting in Escherichia coli II J. Bacteriol. 2006. — V.188. — P.5812−5820.
  11. Bakhlanova I.V., Ogawa T. and Lanzov V.A. Recombinogenic activity of chimeric recA genes (.Pseudomonas aeruginosa/Escherichia coli): a search for RecA protein regions responsible for this activity // Genetics. 2001. — V.159. — P.7−15.
  12. Beernink H.T.H. and Morrical S.W. RMPs: recombination/replication mediator proteins // TIBS. 1999. — V.24. — P.385−389.
  13. Bianchi M.E. and Radding C.M. Insertions, deletions and mismatches in heteroduplex DNA made by RecA protein// Cell. 1983. — V.35. — P.511−520.
  14. Bianco P. and Weinstock G. Characterization of RecA1332 in vivo and in vitro. A role for alpha-helix E as a liaison between the subunit-subunit interface and the DNA and ATP binding domains of RecA protein // Genes to Cells. 1998. — V.3. — P.79−97.
  15. Bianco P.R. and Kowalczykowski S.C. RecA protein // London: Encyclopedia of Life Sciences. Nature Publishing Group. 2005. http://www.els.net.
  16. Bidnenko V., Seigneur M., Penel-Colin M., Bouton M.F., Ehrlich S.D. and Michel B. sbcS sbcC null mutations allow RecF-mediated repair of arrested replication forks in rep recBC mutants // Mol. Microbiol. 1999. — V.33. — P.846−857.
  17. Bishop A.J. and Schiestl R.H. Role of homologous recombination in carcinogenesis // Exp. Mol. Phatol. 2003. — V.74. — P.94−105.
  18. Blaho J.A. and Wells R.D. Left-handed Z-DNA and genetic recombination // Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 1989. — V.37. — P. 107−126.
  19. Blaho J.A. and Wells R.D. Left-handed Z-DNA binding by the RecA protein of Escherichia coli II J. Biol. Chem.-1987. V.262. — N.13. — P.6082−6088.
  20. Bork J.M., Cox M.M. and Inman R.B. RecA protein filaments disassemble in the 5' to 3' direction of single-stranded DNA // J. Biol. Chem. 2001. — Y.276. — P.45 740−45 743.
  21. Brendel V., Brocchieri L., Sandler S.J., Clark A.J. and Karlin S. Evolutionary comparisons of RecA-like proteins across all major kingdoms of living organisms // J. Mol. Evol. 1997. — V.44. — P.528−541.
  22. Brenner S.L., Mitchell R.S., Morrical S.W., Neuendorf S.K., Schutte B.C., Cox M.M. RecA protein-promoted ATP hydrolysis occurs throughout RecA nucleoprotein filaments //J. Biol. Chem. 1987. — V.269. -N.9. — P.4011−4016.
  23. Bresler S.E., Krivonogov S.V. and Lanzov V.A. Scale of the genetic map and genetic control of recombination after conjugation in Escherichia coli K-12 // Mol. Gen. Genet.-1978. V.166. — P.337−346.
  24. Briggs G.S., McEwan P.A., Yu J., Moore T., Emsley J. and Lloyd R.G. Ring structure of the Escherichia coli DNA binding protein RdgC associated with recombination and replication fork repair// J. Biol. Chem. 2007. — V.282. — P. 12 353−12 357.
  25. Britt R.L., Haruta N., Lusetti S.L., Chitteni-Pattu S., Inman R.B. and Cox M.M. Disassembly of Escherichia coli RecA E38K/AC17 nucleoprotein filaments is required to complete DNA strand exchange // J. Biol. Chem. 2010. — V.285. — P.3211−3226.
  26. Bryant F.R., Riddles P.W., Lehman I.R. Studies of the mechanism of DNA pairing by the RecA protein of Escherichia coli // Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 1984. -V.49. — P.535−539.
  27. Burnet B., Rao B.J., Jwang B., Reddy G., Radding C.M. Resolution of the three-stranded recombination intermediate made by RecA protein. An essential role of ATP hydrolysis // J. Mol. Biol. 1994. — V.238. — P.540−554.
  28. Cazaux C., Mazard’A.M. and Defais M. Inducibility of the SOS response in a recA730 or recA441 strain is restored by transformation with a new recA allele // Mol. Gen. Genet. — 1993. — V.240. — P.296−301.
  29. Cazenave C., Toulme J. J: and Helene C. Binding of RecA protein to single-stranded nucleic acids: spestroscopic studies using fluorescent polynucleotides // EMBO J. — 1983. V.2. P.2247−2251.
  30. Chen Z., Yang H. and Pavletich N.P. Mechanism of homologous recombination from the RecA-ssDNA/dsDNA structures //Nature. 2008. — V.453! — P.489−454.
  31. Chen Z., Yang H. and Pavletich N.P. Mechanism of homologous recombination from the RecA-ssDNA/dsDNA structures //Nature. 2008. — V.453. — P.489−454.
  32. Chow S.A., Rao B.J. and Radding C.M. Reversibility of strand invasion promoted by RecA protein and its inhibition. by Escherichia coli single-stranded DNA-binding protein or phage T4 gene 32 protein // J. Biol. Chem. 1988. — V.263: — P.200−209.
  33. Clark A.J. and Margulies A.D. Isolation and characterisation of recombination-deficient mutants of Escherichia coli K12 // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1965. — V.53. — P.451−459.
  34. Clark AJ. and Sandler S.J. Homologous genetic recombination: the pieces begin to fall into place // Crit. Rev. Microbiol. 1994. — V.20. — P.125−142.
  35. Courcelle J., Carswell-Crumpton C., and Hanawalt P. recF and recR are required for the resumption of replication at DNA replication forks in Escherichia coli II Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1997. — V.94. — P.3714−3719.
  36. Courcelle J., Khodursky A., Peter B., Brown P.O. and Hanawalt P.C. Comparative gene expression profiles following UV exposure in wild-type and SOS-deficient Escherichia colill Genetics. 2001. — V.158. — P.41−64.
  37. Cox J.M., Abbott S.N., Chitteni-Pattu S., Inman R.B. and Cox M.M. Complementation of one RecA protein point mutation by another. Evidence for trans catalysis of ATP hydrolysis // J. Biol. Chem. 2006. — V.281. — P.12 968−12 975.
  38. Cox J.M., Li H., Wood E.A., Chitteni-Pattu S., Inman R.B. and Cox, M.M. Defective dissociation of a 'Slow' RecA mutant protein imparts an Escherichia coli growth defect // J. Biol. Chem. 2008. — V.283. — P.24 909−24 921'.
  39. Cox M.M. and Lehman I.R. Directionality and polarity in RecA protein-promoted branch migration // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1981. — Y.78. — P.6018−6022.
  40. Cox M.M. and Lehman I.R. Enzymes of general recombination // Annu. Rev. Biochem. -1987. V.56. — P.229−262.
  41. Cox M.M. and Lehman I.R. RecA protein-promoted DNA strand exchange. Stable complexes of RecA protein and single-stranded DNA formed in the presence of ATP and single-stranded DNA binding protein // J. Biol. Chem. 1982. — V.257. — P.8523−8532.
  42. Cox M.M. Recombinational DNA repair in bacteria and the RecA protein // Prog. Nucleic Acids Res. Mol. Biol. 1999. -V.63. -P.311−366.
  43. Cox M.M. Regulation of Bacterial RecA Protein Function // Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 2007. — V.42. — P.41−63.
  44. Cox M.M. The bacterial RecA protein as a motor protein // Annu. Rev. Microbiol. -2003. V.57. -P.551−577.
  45. Cox M.M. The RecA protein // In The Bacterial Chromosome. Higgins, N.P. (ed.). Washington, DC: American Society of Microbiology. 2004. — P.369−388.
  46. Cox M.M. Why does RecA protein hydrolyze ATP? // Trends Biochem: Sciences. 1994. — V. 19.-P.217−222.
  47. Cox M.M., Goodman M.F., Kreuzer K.N., Sherratt D.J., Sandler S.J., and Marians K.J. The importance of repairing stalled replication forks. // Nature. 2000. — V. 404. — P. 3741.
  48. Cox M.M., McEntee K. and Lehman I.R. A simple and rapid procedure for the large scale purification of the RecA protein of Escherichia coli II J. Biol. Chem. 1981. -V.256.-P. 4676−4678.
  49. Craig N.C., Roberts J.W. Function of nucleoside triphosphate and polynucleotide in Escherichia coli RecA protein-directed cleavage of phage X repressor // J. Biol. Chem.-1981.-V.256.-P.8039−8044.
  50. De Mot R., Schoofs G. and Vanderleyden J. A putative regulatory gene downstream of recA is conserved in gram-negative and gram-positive bacteria // Nucleic Acids Research. 1994. — V.22. — P. 1313−1314.
  51. Delver E.P. and Belogurov A.A. Organization of the leading region of incn plasmid pkmlOl (r46)—a regulon controlled by cup sequence elements // J. Mol. Biol. 1997. — V.271. — P.13−30.
  52. DiCapua E., Schnarr M., Ruigrok R.W., Lindner P., Timmins P.A. Complexes of RecA protein in solution. A study by small angle neutron scattering // J. Mol. Biol. 1990. -V.214. — N.2. — P.557−570.
  53. Dixon D.A., Kowalczykowski S.C. The recombination hotspot, Chi, is a regulatory sequence that acts by attenuating the nuclease activity of the Escherichia coli RecBCD enzyme // Cell. 1993. — V.73. — P.87−96.
  54. Drees J.C., Chitteni-Pattu S., McCaslin D.R., Inman R.B. and Cox, M.M. Inhibition of RecA protein function by the RdgC protein from Escherichia coli II J. Biol. Chem. -2006. V.281. — P.4708−4717.
  55. Drees J.C., Lusetti S.L. and Cox M.M. Inhibition of RecA protein by the Escherichia coli RecX protein—Modulation by the RecA C terminus and filament functional state // J. Biol. Chem. 2004a. — V.279. — P.52 991−52 997.
  56. Drees J.C., Lusetti S.L., Chitteni-Pattu S., Inman R.B., and Cox M.M. A RecA filament capping mechanism for RecX protein. // Mol. Cell. 2004b. — V. 15. — P.789−798.
  57. Dressier D. and Potter H. Molecular^ mechanism in genetic recombination // Ann. Rev. Biochem. 1982. — V.51. — P.727−761.
  58. Egelman E.H. and Stasiak A. Structure of helical RecA-DNA complexes. II. Local conformational changes visualized in bundles of RecA-ATP gamma S filaments // J. Mol. Biol. 1988. — V.200. — P.329−349.
  59. Eggler A.L., Lusetti S.L. and Cox M.M. The C terminus of the Escherichia coli RecA protein modulates the DNA binding competition with single-stranded DNA-binding protein 11 J. Biol. Chem. 2003. — V.278. — P.16 389−16 396.
  60. Eldin S., Forget A.L., Lindenmuth D.M., Logan K.M. and Knight K.L. Mutations in the N-terminal region of RecA that disrupt the stability of free protein oligomers but not RecA-DNA complexes // J. Mol. Biol. 2000. — V.299. — P.91−101.
  61. Ferrin L.J. and Camerini-Otero R.D. Sequencespecific ligation of DNA using RecA protein // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1998. — V.95. — P.2152−2157.
  62. Foster P.L. Stress responses and genetic variation in bacteria // Mut. Res. 2005. -V.569. — P.3−11.
  63. Frank E.G., Hauser J., Levine A.S., Woodgate R. Targeting of the UmuD, UmuD1, and MucA' mutagenesis proteins to DNA by RecA protein // Proc. Natl Acad. Sci. USA. -1993. V.90. — P.8169−8173.
  64. Freifelder D. Studies with E. coli sex factors // Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. -1968. V.33.-P.425−431.
  65. Galletto R. and Kowalczykowski S.C. RecA//Curr. Biol.-2007.-V. 17(ll).-P.395−397.
  66. Gonda D.K. and Radding C.M. The mechanism of the search for homology promoted by RecA protein // J. Biol. Chem. 1986. — V.261. — P.13 087−13 096.
  67. Gonda D.K., Shibata T. and Radding C.M. Kinetics of homologous pairing promoted by RecA protein: effects of end and internal sites in DNA // Boichemistry.-1985.-V.24.-P.413−420.
  68. Grunberg-Manago M. Messenger RNA stability and its role in control of gene expression in bacteria and phages // Annu. Rev. Genet. 1999. — V.33. — P. 193−227.
  69. Gupta R.C., Golub E.I., Wold M.S. and Radding C.M. Polarity of DNA strand exchange promoted by recombination proteins of the RecA family // Proc. Natl Acad. Sci. USA. -1998. V.95. — P. 9848−9848.
  70. Haldane J.B.S. The combination of lineage values and the calculation of distance between the loci of linked factors II J. Genet. 1919. — V.8. — P.299−309.
  71. Haruta N., Yu X., Yang' S., Egelman E.H. and Cox M.M. A DNA pairing-enhanced conformation of bacterial RecA proteins // J. Biol. Chem. 2003. — V.278. — P.52 710−52 723.
  72. Heuser J. and Griffith J. Visualization of RecA protein and its complexes with DNA by quick-freeze/deep-etch electron microscopy // J. Mol. Biol. 1989. — V.210. — P.473−484.
  73. Holliday R. A mechanism for gene conversion in fungi // Genet. Res. Camb. 1964. -V.5. — P.282−304.
  74. Horii T., Ogawa T., Nakatani T., Hase T., Matsubara H., Ogawa H. Regulation of SOS-functions: purification of E. coli Lex A protein and determination of its specific site cleaved by the RecA protein // Cell. 1981. — V.27. — P.515−522.
  75. Ippen-Ihler K.A. and Minkley E.G.Jr. The conjugation system of F, the fertility factor of Escherichia coli I I Annu. Rev. Genet. 1986. — V.20. — P.593−624.
  76. Jones A.L., Barth P.T. and Wilkins B.M. Zygotic induction of plasmid ssb and psiB genes following conjugative transfer of Incll plasmid Collb-P9 // Mol. Microbiol. 1992. — V.6.-P.605−613.
  77. Jwang B. and Radding C.M. Torsional stress generated by RecA protein during DNA strand exchange separates strands of a heterologous insert // Proc. Natl Acad. Sci. USA. -1992. — V.89. P.7596−7600.
  78. Kahn R., Radding C.M. Separation of the presynaptic and synaptic phases of homologous pairing promoted by RecA protein. // J. Biol. Chem. 1984. — V.259. — P.7495−7503.
  79. Kato R. and Kuramitsu S. Characterization of thermostable RecA protein and analysis of its interaction with single-stranded DNA // Eur. J. Biochem. 1999. — V.259. — P.592−601.
  80. Kenyon C.J. and Walker G.C. DNA-damaging agents stimulate gene expression at specific loci in Escherichia coli // Proc. Natl Acad: Sci. USA. 1980. — V.77. — P.2819−2823.
  81. Kim J., Heuser J. and Cox M.M. Enhanced RecA protein binding to Z DNA represents a kinetic perturbation of a general duplex DNA binding Pathway // J. Biol. Chem. 1989. -V.164. — P.21 848−21 856.>
  82. Kojima M., Suzuki M., Morita T., Ogawa T., Ogawa H. and Tada M. Interaction of RecA protein with pBR322 DNA modified by N-hydroxy-2-acetylaminofluorene and 4-hydroxyaminoquinoline 1-oxide //Nucl. Acids Res. 1990. — V.18. — N.9. — P.2707−2714.
  83. Konforti B.B. and Davis R.W. ATP hydrolysis and the displaced strand are two factors that determine of RecA-promoted DNA strand exchange // J. Mol. Biol. 1992: — V.227. -P.38−53.
  84. Konforti B.B. and Davis R.W. The preference for a 3' homologous end is intrinsic to RecA-promoted strand exchange // J. Biol. Chem. 1990. — V.265. — P.6916−6920.
  85. Kowalczykowski S.C. and Eggleston A.K. Homologous pairing and DNA strandexchange proteins // Annu. Rev. Biochem. 1994. — V.63. — P.991−1043.
  86. Kowalczykowski S.C. and Krupp R.A. Effects of Escherichia coli SSB protein on the single-stranded DNA-dependent ATPase activity of Escherichia coli RecA protein // J. Mol. Biol. 1987. — V.193. — P.97−113.
  87. Kowalczykowski S.C. Biochemistry of genetic recombination: energetics and mechanism of DNA strand exchange // Annu. Rev. Biophys. Chem. 1991. — V.20. — P.539−575.
  88. Kowalczykowski S.C., Dixon D.A., Eggleston A.K., Lauder S.D., Rehrauer W.M. Biochemistry of homologous recombination in Escherichia coli II Microbiol. Rev. -1994. V.58. — N.3. — P.401−465.
  89. Kreuzer K.N. Interplay between DNA replication and recombination in prokaryotes // Ann. Rev. Microbiol. 2005. — V.59. — P.43−67.
  90. Kurumizaka H., Aihara H., Ikawa S. and Shibata T. Specific defects in double-stranded DNA unwinding and homologous pairing of a mutant RecA protein // FEBS Lett. 2000. — V.477. — P.129−134.
  91. Kuzminov A. Recombinational repair of DNA damage in Escherichia coli and bacteriophage lambda// Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1999. — V.63. — P.751−813.
  92. Laemmly U.K. Cleavage of structural proreins during the assembly of the head of bacteriophage T4 // Nature. 1970. — V.227. — P.680−685.
  93. Lanzov V., Stepanova I., Vinogradskaja G. Genetic control of recombination exchange frequency in Escherichia coli K-12 // Biochimie. 1991. — V.73. — P.305−312.
  94. Lauder S.D. and Kowalczykowski S.C. Asymmetry in the recA protein-DNA filament // J. Biol: Chem. -1991. Y.266. — P.5450−5458.
  95. Lavery P.E. and Kowalczykowski S.C. Biochemical-basis of the constitutive repressor cleavage activity of recA730 protein. A comparison to recA803 proteins // J. Biol. Chem. 1992. — V.267. — P:20 648−20 658.
  96. Lavery P.E. and Kowalczykowski S.C. Properties of RecA441 protein-catalyzed DNA strand exchange can be attributed to an enhanced ability to compete with SSB protein II J. Biol. Chem. 1990. — V.265. — P.4004−4010.
  97. Leahy M.C. and Radding C.M. Topography of the interaction of recA protein with single-stranded deoxyoligonucleotides // J. Biol. Chem. 1986. — V.261. — P.6954−6960.
  98. Lee J.W. and Cox M.M. Inhibition of recA protein promoted ATP hydrolysis. 1. ATPgS and ADP are antagonistic inhibitors // Biochemistry. 1990. — V.29. — P.7666−7676.
  99. Lindsley J.E., Cox M.M. Assembly and disassembly of RecA protein Filaments occur at opposite filament ends. Relationship to DNA strand exchange // J. Biol. Chem. — 1990. V.265. — P.9043−9054.
  100. Lindsley J.E., Cox M.M. Dissociation pathway for recA nuclear protein filaments formed on linear duplex DNA // J. Mol. Biol.-1989.-V.205.-P.695−711.
  101. Little J.W. and Mount D.W. The SOS regulatory system of Escherichia coli II Cell. 1982.-V.29.-P. 11−22.
  102. Little J.W. Autodigestion of LexA and phage repressor // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1984. — V.81. — P.1375−1379.
  103. Lloyd R.G. and Sharpies G.J. Genetic analysis of recombination in procaryotes // Curr. Opin. Genet. Dev. 1992. — V.2. — P.683−690.
  104. Lloyd R.G. Hyper-recombination in Escherichia coli K-12 mutants constitutive for protein X synthesis // J. Bact. 1978. — V.134. — N.3. — P.929−935.
  105. Logan K.M., Forget A.L., Verderese J.P. and Knight K.L. ATP-Mediated Changes in Cross-Subunit Interactions in the RecA Protein // Biochemistry. — 2001. — V. 40.-P.l 1382−11 389.
  106. Lohman T.M., Bujalowski W. and Overman L.B. Interactions of the E. coli single strand binding (SSB) protein with ss nucleic acids. Binding mode transitions and equilibrium binding studies // Biochem. Pharmacol. 1988. — V.37. — P.1781−1782.
  107. Lusetti S. L, Shaw J.J. and Cox M.M. Magnesium ion-dependent activation of. the RecA protein involves the C terminus // J. Biol. Chem. 2003. — Y.278. — P. 16 381−16 388.
  108. Lusetti S.L. and Cox M.M. The bacterial RecA protein and the recombinational DNA repair of stalled replication forks // Annu. Rev. Biochem. 2002. — V.71. — P.71−100.
  109. Lusetti S.L., Drees J.C., Stohl E.A., Seifert H.S. and Cox M.M. The DinI and RecX proteins are competing modulators of RecA functions // J. Biol. Chem. 2004a. -V.279. — P.55 073−55 079.
  110. Lusetti S.L., Hobbs M.D., Stohl E.A., Chitteni-Pattu S., Inman R.B., Seifert, H.S. and Cox, M.M. The RecF protein antagonizes RecX function via direct interaction // Mol. Cell. 2006. — V.21. — P.41−50.
  111. Lusetti S.L., Voloshin O.N., Inman R.B., Camerini-Otero R.D. and Cox M.M. The DinI protein stabilizes RecA protein filaments // J. Biol. Chem. 2004b. — Y.279. -P.30 037−30 046.
  112. Madiraju M.V., Lavery P.E., Kowalczykowski S.C. and Clark A.J. Enzymatic properties of the RecA803 protein, a partial suppressor of recF mutations // Biochemistry. 1992. -V.31. — P. 10 529−10 535.
  113. Malkov V.A. and Camerini-Otero R.D. Photocross-links between single-stranded DNA and Escherichia coli RecA protein map to loops LI (amino acid residues 157−164) and L2 (amino acid residues 195−209) // J. Biol. Chem. 1995. — V.270. — P.30 230−30 233.
  114. Marrione P.E. and Cox M.M. RuvB protein-mediated ATP hydrolysis: functional asymmetry in the RuvB hexamer // Biochemistry. 1995. — V.34. — P.9809−9818.
  115. Masai H. and Arai K. Frpo: a novel single-stranded DNA promoter for transcription and for primer RNA synthesis of DNA replication // Cell. 1997. — V.89. -P.897−907.
  116. Masui R., Mikawa T. and Kuramitsu S. Local folding of the N-terminal domain of Escherichia coli RecA controls protein-protein interaction // J. Biol. Chem. — 1997. — V.272. P.27 707−27 715.
  117. Matic I., Rayssiguier C. and Radman M. Interspecies gene exchange in bacteria: the role of SOS and mismatch repair systems in evolution of species // Cell.-1995.-V.80.-P.507−515.
  118. Mazin A.V. and Kowalczykowski S.C. The function of the secondary DNA-binding site of RecA protein during DNA strand exchange. // EMBO J.-1998.-V.17.-P.1161−1168.
  119. McEntee K. Specialized transduction of recA by bacteriophage lambda // Virology. 1976. — V.70. — P.221−228.
  120. McGrew D.A. and Knight K.L. Molecular design and functional organization of the RecA protein. // Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 2003. — V.38. — P.385−432.
  121. Menetski J.P. and Kowalczykowski S.C. Enhancement of Escherichia coli RecA protein enzymatic function by dATP // Biochemistry. 1989. — V.28. — P.5871−5881.
  122. Menetski J.P. and Kowalczykowski S.C. Interaction of RecA protein with single-stranded DNA. Quantitative aspects of binding affinity modulation by nucleotide cofactors//J. Mol. Biol. 1985,-V.181-P.281−295.
  123. Menetski J.P. and Kowalczykowski S.K. Transfer of RecA protein from one polynucleotide to another. Effect of ATP and determination of the processivity of ATP hydrolysis during transfer // J. Biol. Chem. 1987. — V.262. — P.2093−2100.
  124. Menetski J.P. and Kowalczykowski S.K. Transfer of RecA protein from one polynucleotide to another. Kinetic evidence for a ternary intermediate during the transfer reaction // J. Biol. Chem. 1987. — V.262. — P.2085−2092.
  125. Menetski J.P., Bear D.G., Kowalczykowski S.C. Stable DNA heteroduplex formation catalyzed by the Escherichia coli. RecA protein in the absence of ATP hydrolysis // Proc. Natl Acad. Sei. USA. 1990. — V.87. — P.21−25.
  126. Menetski J.P., Varghese A. and Kowalczykowski S.C. The physical and enzymatic properties of Escherichia coli RecA protein display anion-specific inhibition // J.Biol. Chem. 1992. — V.267. — P.10 400−10 404.
  127. Menge K.L. and Bryant F.R. Effect ofi nucleotide cofactor structure on RecA protein-promoted DNA pairing. 1. Three strand exchange reaction // Biochemistry. — 1992. V.31.-P.5151−5157.
  128. Meyer R.R., Laine P. S. The single-stranded DNA-binding protein in Escherichia coli II Molbiol. Rev. 1990. — V.54. — P.342−380-
  129. Mikawa T., Masui R. and Kuramitsu S. RecA protein has extremely high cooperativity for substrate in its ATPase activity // J. Biochem. —' 1998. — V.123. P.450−457.
  130. Mitchell A.H. and-West S.C. Hexameric rings of Escherichia coli RuvB protein. Cooperative assembly, processivity and ATPase activity // J. Mol. Biol. 1994. — V. 243. — P.208−215.
  131. Moore T., McGlynn P., Ngo H.P., Sharpies G.J. and Lloyd R.G. The RdgC protein of Escherichia coli binds DNA and counters a toxic effect of RccFOR in strains lacking the replication restart protein PriA // EMBO J. 2003. — V.22. — P.735−745.
  132. Morimatsu K. Horii T. and Takahishi M. Interaction of Tyrl03 and Tyr264 of the RecA protein with DNA and nucleotide cofactors. Fluorescence study of engineered proteins // Eur. J. Biochem. 1995. — V.228. — P.779−785.
  133. Morrical S.W. and Cox M.M. Stabilization of RecA protein-ssDNA complexes by the single-stranded DNA binding protein of Escherichia coli // Biochemistry. 1990. -V.29. — P.837−43.
  134. Namsaraev E.A., Baitin D., Bakhlanova I.V., Alexseyev A.A., Ogawa H. and Lanzov V.A. Biochemical basis of hyper-recombinogenic activity of Pseudomonasaeruginosa RecA protein in Escherichia coli cells // Mol. Microbiol. 1998. — V.27. — P.727−738.
  135. Nayak S. and Bryant F.R. Differential rates of NTP hydrolysis by the mutant S69G. RecA protein. Evidence for a coupling of NTP turnover to DNA strand exchange // J. Biol. Chem. 1999. — V.274. — P.25 979−25 982.
  136. Nguyen T.T., Muench K.A. and Bryant F.R. Inactivation of the RecA protein by mutation of histidine 97 or lysine 248 at the subunit interface // J. Biol. Chem. — 1993. -V.268. — P.3107−3113.
  137. Ogawa T., Wabiko H., Tsurimoto T., Horii T., Masukata H. and Ogawa H. Characteristics of purified RecA protein and the regulation of its synthesis in vitro II Cold Spring I-Iarbor Symp. Quant. Biol. 1979. — V.43. — P.909−915.
  138. Ogawa T., Yu X., Shinohara A. and Egelman E.N. Similarity of the yeast RAD51 filament to the bacterial RecA filament // Science. 1993. — V.259. — P.1896−1899.
  139. Pages V., Koffel-Schwartz N. and Fuchs R.P. recX, a new SOS gene that is co-transcribed with the recA gene in Escherichia coli I I DNA Repair. 2003. — V.2. — P.273−284.
  140. Pansegrau W. and Lanka E. Enzymology of DNA transfer by conjugative mechanisms // Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 1996. — Y.54. — P. 197−251.
  141. Panyutin I.G., Hsieh P. The kinetics, of spontaneous DNA branch migration // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1994. — V.91. — P.2021−2025:
  142. Papavinasasundaram K.G., Movahedzadeh F., Keer J.T., Stoker N.G., Colston M J. and Davis E.O. Mycobacterial recA is cotranscribed with a potential regulatory gene called recX // Mol. Microbiol. 1997. — Y.24. — P.141−153.
  143. Petrova V., Chitteni-Pattu S., Drees J.C., Inman R.B. and Cox M.M. An SOS Inhibitor that Binds to Free RecA Protein: The PsiB Protein // Mol. Cell. 2009. — V.36. -P.121−130.
  144. Pinsince J.M. and Griffith J.D. Early stages in RecA protein-catalyzed pairing. Analysis of coaggregate formation and non-homologous DNA contacts // J. Mol. Biol. -1992. V.228. — P.409−420.
  145. Pugh B.F. and Cox M.M. High salt activation of RecA protein ATPase in the absence of DNA// J. Biol. Chem. 1988. — V.263. — P.76−83.
  146. Pugh B.F. and Cox M.M. Stable binding of RecA protein to duplex DNA // J. Biol. Chem.-1987.-V.262.-N.3.-P. 1326−1336.
  147. Pugh B.F., Schutte B.C. and Cox M.M. Extent of duplex DNA underwinding induced by recA protein binding in the presence of ATP // J. Mol. Biol. 1989. — V.205. -P.487−492.
  148. Ragone S., Maman J.D., Furnham N., Pellegrini L. Structural basis for inhibition of homologous recombination by the RecX protein // EMBO J. 2008. — V.27. — P.2259−2269.
  149. Rangarajan S., Woodgate R. and Goodman M.F. Replication restart in UV-irradiated Escherichia coli involving pols II, III, V, PriA, RecA and RecFOR proteins // Mol. Microbiol. 2002. — V.43. — P.617−628.
  150. Rao B.J. and Radding C.M. Homologous recognition promoted by RecA protein via non-Watson-Crick bonds between identical DNA strands // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1993. — V.90. — P.6646−6650.
  151. Register J.C. Ill and Griffith J. Direction of RecA protein assembly onto single strand DNA is the same as the direction of strand assimilation during strand exchange // J. Biol. Chem. 1985. — V.260. -N.22. — P.12 308−12 312.
  152. Rehrauer W.M. and Kowalczykowski S.C. Alteration of the nucleoside triphosphate (NTP) catalytic domain within Escherichia coli recA protein attenuates NTP hydrolysis but not joint molecule formation // J. Biol. Chem. 1993. — V.268. — P. 12 921 297.
  153. Robu M.E., Inman R.B. and Cox M.M. RecA protein promotes the regression of stalled replication forks in vitro II Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2001. 2001. — V. 98. — P. 8211−8218.
  154. Roca A.I. and Cox M.M. RecA protein: structure, function and role in recombinational DNA repair // Prog. Nucl. Acid Res. Mol. Biol. 1997. — V.56. — P. 129 223.
  155. Roman L.J. and Kowalczykowski S.C. Relationship of the physical and enzymatic properties of Escherichia coli RecA protein to its strand exchange activity // Biochemistry. 1986. — V.25. — P.7375−7385.
  156. Rould E.R., Muniyappa K. and Radding C.M. Unwinding of geterologous DNA by RecA protein during the search for homologous sequences // J. Mol. Biol. 1992. -V.226. — P.127−139.
  157. Ryder L., Sharpies G.J. and Lloyd R.G. Recombination-dependent growth in exonuclease-depleted recBC sbcBC strains of Escherichia coli K-12 // Genetics. 1996. — V.143. — P. l 101−1114.
  158. Sambrook J., Fritsch E.F. and Maniatis T. Molecular cloning: a laboratory manual, 2nd ed. Cold Spring Harbor Lab. Press, Cold Spring Harbor. N.Y. 1989.
  159. Sancar A. and Hearst J.E. Molecular matchmakers // Science. 1993. — V.259. -P.1415−1420.
  160. Sandler S.J. Overlapping functions for recF and priA in cell viability and UV-inducible SOS expression are distinguished by dnaC809 in Escherichia coli K-12 // Mol. Microbiol. 1996. — V.19. — P.871−880.
  161. Sano Y. Role of the recvi-related gene adjacent to the recA gene in Pseudomonas aeruginosa II J. Bacteriol. 1993. — V.175. — P.2451−2454.
  162. Schlachter K., Phuong P., Cox M.M. and Goodman M.F. Roles of DNA polymerase V and RecA protein in SOS damage-induced mutation // Chem. Rev. — 2006. V.106. — P.406−419.
  163. Schutte B.C. and Cox M.M. Homology-dependent changes-in adenosine 5'-triphosphate hydrolysis during RecA protein promoted DNA strand exchange: evidence for long paranemic complexes // Biochemistry. 1987. — Y.26. — P.5616−5625
  164. Schutte B.C. and Cox M.M. Homology-dependent underwinding of duplex DNA in. recA protein generated paranemic complexes // Biochemistry. 1988. — V.27. -P.7886−7894.
  165. Shah R., Cosstick R. and West S.C. The RuvC protein dimer resolves Holliday junctions by a dual incision mechanism that involves base-specific contacts // EMBO J. -1997.-V.16.-P.1464−1472.
  166. Shan Q. and Cox M.M. RecA filament dynamics during DNA strand exchange reactions // J. Biol. Chem. 1997. — V.272. — P. l 1063−11 073.
  167. Shan Q. and Cox M.M. RecA protein dynamics in the interior of RecA nucleoprotein filaments // J. Mol. Biol. 1996. — V.257. — P.756−774.
  168. Shan Q. Bork J.M. Webb B.L. Inman R.B. and Cox M.M. RecA protein filaments: end-dependent dissociation from ssDNA and stabilization by RecO and RecR proteins // J. Mol. Biol. 1997. — V.265. — P.519−540.
  169. Shan Q., Cox M.M. and Inman R.B. DNA strand exchange promoted by RecA K72R. Two reaction phases with different’Mg2+ requirements // J. Biol. Chem. — 1996. — V.271. P.5712−5724.
  170. Shevelev I.V., Kravetskaya T.P., Legina O.K. and Krutyakov V.M. 'External' proofreading of DNA replication errors and mammalian autonomous 3'—>5'exonucleases // Mutat. Res. 1996. — V.352. — P.51−55.
  171. Shibata T., DasGaupta C., Cunningham R. and Rading C.M. Purified Escherichia coli RecA protein catalyzes homologous pairing of superhelical DNA and sigle-stranded fragments // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1979. — V.76. — N.4. — P. 1638−1642.
  172. Silver M.S. and Fersht A.R. Investigation of binding between RecA protein and single-stranded polynucleotides with the aid of a fluorescent deoxyribonucleic acid derivative // Biochemistry. 1983. — V.22. — P.2860−2866.
  173. Slilaty S.N., Rupley J.A., Little J.W. Intramolecular cleavage of LexA and phage lambda repressor: dependence of kinetic on repressor concentration, pH, temperature and solvent // Biochemistry. 1986. — V.25. — P.6866−6875.
  174. Smith G.R. Homologous recombination in procaryotes // Microbiol. Rev. 1988. -V.5.-N.1.-P.1−28.
  175. Stasiak A. Three-stranded DNA structure- is this the secret of DNA homologous recombination? // Mol. Microbiol. 1992. — V.6. — N.22. — P.3267−3276.
  176. Stohl E.A. and Seifert H.S. The recXgene potentiates homologous recombination in Neisseria gonorrhoeae II Mol. Microbiol. 2001. — V.40. — P.1301−1310.
  177. Stohl E.A., Brockman J.P., Burkle K.L., Morimatsu K., Kowalczykowski S.C. and Siefert H.S. Escherichia coli RecX inhibits RecA recombinase and coprotease activities in vitro and in vivo II J. Biol. Chem. 2003. — V.278. — P.2278.
  178. Story R.M. and Steitz T.A. Structure of the RecA protein-ADP complex. // Nature. 1992. — V.355. — P.374−376.
  179. Story R.M., Weber I.T. and Steitz T.A. The structure of the Escherichia coli RecA protein monomer and polymer // Nature. 1992. — Y.355. — P.318−325.
  180. Sutton M.D., Smith B.T., Godoy V.G. and Walker G.C. The SOS response: recent insights into umuDC-dependent mutagenesis and DNA damage tolerance // Annu. Rev. Genet. 2000. — V.34. — P.479−497.
  181. Szybalski W. Reca-mediated achilles heel cleavage // Curr. Opin. Biotechnol. — 1997. V.8. -P.75−81.
  182. Takahashi M. and Norden B. Structure of Ree A-DNA complex and mechanism of DNA strand exchange reaction in homologous recombination // Adv. Biophysics. 1994. -V.30.-P.1−35.
  183. Tateishi S., Horii T., Ogawa T. and Ogawa H. C-terminal truncated Escherichia coli RecA protein RecA5327 has enhanced binding affinities to single- and double-stranded DNAs // J. Mol. Biol. 1992. — V.223. — P. 115−129.
  184. Tsang S.S., Chow S.A. and Radding C.M. Networks of DNA and RecA protein are intermediates in homologous pairing // Biochemistry. 1985. — V.24. — P.3226−3232.
  185. Ullsperger C.J. and Cox M.M. Quantitative RecA protein binding to the hybrid duplex product of DNA strand exchange // Biochemistry. 1995. — V. 34. — P. 1 085 910 866.
  186. Umezu K. and Kolodner R.D. Protein interactions in genetic recombination in Escherichia coli. Interactions involving RecO and RecR overcome the inhibition of RecA by single-stranded DNA-binding protein // J. Biol. Chem. 1994. — V.269. — P.30 005−30 013.
  187. Umezu K., Chi N.W. and Kolodner R.D. Biochemical interaction of the Escherichia coli RecF, RecO, and RecR proteins with RecA protein and single-stranded DNA binding protein // Proc. Natl Acad. Sei. USA. 1993. — V.90. — P.3875−3879.
  188. Umlauf S.W., Cox M.M., Inman R.B. Triple-helical DNA pairing intermediates formed by RecA protein. //J. Biol. Chem. 1990. — V.265. — P.16 898−16 912.
  189. Verhoef C. and de Haan P.G. Genetic recombination in Escherichia coli. I. Relation between linkage of unselected markers and map distance // Mutat. Res. 1966. -Y.3. — P.101−110.
  190. Vierling S., Weber T., WohllebenW. and Muth G. Transcriptional and mutational analyses of the Streptomyces lividans recX gene and its interference with Ree A activity // J. Bacteriol. 2000. — V. 182. — P.4005−4011.
  191. Voloshin O.N., Ramirez B.E., Bax A. and Camerini-Otero R.D. A model for the abrogation of the SOS response by an SOS protein: a negatively charged helix in DinI mimics DNA in its interaction with RecA // Gene Develop. 2001. -V. 15. — P.415−427.
  192. Walker G.C. Mutagenesis and inducible responses to deoxyribonucleic acid damage in Escherichia coli II Microbiol. Rev. 1984. — V.48. — P.60−93.
  193. Wang J., Sarov M., Rientjes J., Hollak H., Kranz H. An improved recombineering approach by adding RecA to lambda Red recombination // Mol. Biotechnol. 2006. -V.32. — P.43−53.
  194. Wang W.B., Tessman E.S. Location of functional regions of the Escherichia coli RecA protein by DNA sequence analysis of RecA protease-constitutive mutants // J. Bact. 1986. — V.168. — N.2. — P.901−910.
  195. Weinstock G.M., McEntee K. and Lehman I.R. Hydrolysis of nucleoside triphosphates catalyzed by the recA protein of Escherichia coli. Hydrolysis of UTP // J. Biol. Chem. -1981. V.256. — P.8856−8858.
  196. Wigle T.J. and Singleton S.F. Directed molecular screening for RecA ATPase inhibitors // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2007. — V.17. — P.3249−3253.
  197. Witkin E.M. RecA protein in the SOS response: milestones and mysteries // Biochimie. -1991. V.73. — P.133−141.
  198. Wittung P., Funk M., Jernstrom B., Norden B. and Takahashi M. Fluorescence-detected interactions of oligonucleotides in RecA complexes // FEBS Lett. 1995. -V.368. — P.64−68.
  199. Wood T.H. and Walmsley R.H. Conjugation in Escherichia coli K-12 and its modification by irradiation // Biophys. J. 1969. — V.9. — P.391−420.
  200. Yasuda Т., Morimatsu К., Horii Т., Nagata Т. and Ohmori H. Inhibition of Escherichia coli RecA coprotease activities by DinI // EMBO J. 1998. — Y.17. -P.3207−3216.
  201. Yasuda Т., Nagata T. and Ohmori H. Multicopy suppressors of the cold-sensitive phenotype of the pcsA68 (dinD68) mutation in Escherichia coli II J. Bacteriol. 1996. — V.178. — P.3854−3859.
  202. Yu X. and Egelman E.H. Structural data suggest that the active and inactive forms of the RecA filament are not simply interconvertible // J. Mol. Biol. 1992. — V.227. -P.334−346.
  203. Yu X. and Egelman E.H. The LexA repressor binds within the deep helical groove of the activated RecA filament// J. Mol. Biol. 1993. — V.231. — P.29−40.
  204. Yu X, Jacobs S.A., West S.C., Ogawa T. and Egelman E.H. Domain structure and dynamics in the helical filaments formed by RecA and Rad51 on DNA // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2001. — V.98. — P.8419−8424.
  205. Zaitsev E. N. and Kowalczykowski S. C. Enhanced monomer-monomer interactions can suppress the recombination deficiency of the recAA2 allele // Mol. Microbiol. 1999. — Y.34. — P. 1−9.
  206. Zlotnic A., Mitchell R.S., Steed R.K. and Brenner S.L. Analysis of two distinct single-stranded DNA binding sites on the RecA nucleoprotein filament // J. Biol. Chem. -1993. V.268. — P.22 525−22 530.
  207. Zlotnick A., Mitchell R.S. and Brenner S.L. RecA protein filaments bind two molecules of single-stranded DNA with off rates regulated by nucleotide cofactor // J. Biol. Chem. 1990. — V.265. — P. 17 050−17 054.
  208. Zhumabaeva В., Chang C., McKinley J., Diatchenko L. and Siebert P.D. Generation of full-length cDNA libraries enriched for differentially expressed genes for functional genomics // Biotechniques. 2001. — V.30. — P.512−520.
  209. C.E. и Ланцов В.А. Индуцированная рекомбинация у Escherichia coli К-12: рекомбиногенный эффект tif 1 И Докл. Акад. Наук. 1978. — Т.238. -С.715−717.
  210. О.Н., Лебедев В. В. Обработка результатов измерений. // Москва: Наука. 1970.
  211. В.А. Гомологическая ДНК-трансфераза RecA: функциональные активности и поиск гомологии рекомбинирующими ДНК // Молекулярная биология. 2007. — Т.41. — С.1−12.
  212. В.А. Идеальная генотерапия: подходы и перспективы // Молекулярная биология. 1994. — Т.28. — С.485−495.
  213. Дж. Эксперименты в молекулярной генетике. // Мрсква: Мир.1976.
  214. Л.Ф. Хроматография белков и нуклеиновых кислот // Москва: Наука. 1986.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!