ФокИ
| Рестрикционная эндонуклеаза Fok 1, C-концевая | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Рестрикционная эндонуклеаза Fok1 связана с ДНК PDB 1fok [1] | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | Эндонук- Фок 1_С | ||||||||
| Пфам | ПФ09254 | ||||||||
| Клан ПФАМ | CL0415 | ||||||||
| ИнтерПро | IPR015334 | ||||||||
| СКОП2 | 2fok / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
Рестрикционная эндонуклеаза Fok 1 , естественным образом обнаруженная в Flavobacterium okeanokoites , является бактериальной рестрикционной эндонуклеазой типа IIS, состоящей из N-концевого ДНК-связывающего домена и неспецифического для последовательности домена расщепления ДНК на C-конце . [2] После того, как белок связывается с дуплексной ДНК через свой ДНК-связывающий домен в сайте распознавания 5'-GGATG-3' , домен расщепления ДНК активируется и расщепляет ДНК в двух местах, независимо от последовательности нуклеотидов в месте разреза. ДНК разрезается на 9 нуклеотидов ниже мотива на прямой цепи и на 13 нуклеотидов ниже мотива на обратной цепи, [3] образуя два липких конца с выступами в 4 п.н.
Его молекулярная масса составляет 65,4 кДа, он состоит из 587 аминокислот.
ДНК-связывающий домен
Домен распознавания содержит три поддомена (D1, D2 и D3), которые эволюционно связаны с ДНК-связывающим доменом белка-активатора гена катаболита, который содержит спираль-поворот-спираль. [3]
домен расщепления ДНК
Расщепление ДНК осуществляется через неспецифический домен расщепления, который также включает поверхность димеризации. [4] Интерфейс димера образован параллельными спиралями α4 и α5 и двумя петлями P1 и P2 домена расщепления. [3]
Активность
Когда нуклеаза не связана с ДНК, домен эндонуклеазы секвестрируется доменом связывания ДНК и высвобождается посредством конформационного изменения в домене связывания ДНК при связывании с его сайтом распознавания. Расщепление происходит только при димеризации, когда домен распознавания связан со своим родственным сайтом и в присутствии ионов магния. [4]
Эксплуатация
Эндонуклеазный домен Fok1 использовался в нескольких исследованиях после комбинирования с различными ДНК-связывающими доменами, такими как цинковый палец (см. нуклеаза цинкового пальца ) [2] или неактивный Cas9 [5] [6] [7]
Один из нескольких вариантов гена рецептора витамина D у человека вызван полиморфизмом одного нуклеотида в стартовом кодоне гена, который можно различить с помощью фермента Fok1. [8]
Ссылки
- ^ Aggarwal, AK; Wah, DA; Hirsch, JA; Dorner, LF; Schildkraut, I. (1997). «Структура многомодульной эндонуклеазы Fok1, связанной с ДНК». Nature . 388 (6637): 97–100. doi :10.1038/40446. PMID 9214510. S2CID 205027830.
- ^ ab Durai S, Mani M, Kandavelou K, Wu J, Porteus M, Chandrasegaran S (2005). «Нуклеазы с цинковыми пальцами: специально разработанные молекулярные ножницы для генной инженерии клеток растений и млекопитающих». Nucleic Acids Res . 33 (18): 5978–90. doi :10.1093/nar/gki912. PMC 1270952. PMID 16251401 .
- ^ abc Wah, DA; Bitinaite, J.; Schildkraut, I.; Aggarwal, AK (1998). «Структура Fok1 имеет значение для расщепления ДНК». Proc Natl Acad Sci USA . 95 (18): 10564–9. Bibcode :1998PNAS...9510564W. doi : 10.1073/pnas.95.18.10564 . PMC 27934 . PMID 9724743.
- ^ ab Bitinaite, J.; Wah, DA; Aggarwal, AK; Schildkraut, I. (1998). «Димеризация Fok1 необходима для расщепления ДНК». Proc Natl Acad Sci USA . 95 (18): 10570–5. Bibcode :1998PNAS...9510570B. doi : 10.1073/pnas.95.18.10570 . PMC 27935 . PMID 9724744.
- ^ Tsai, SQ et al. (2014). Димерные CRISPR РНК-направляемые Fok1 нуклеазы для высокоспецифичного редактирования генома. Nature Biotechnol. 32, 569–576 doi :10.1038/nbt.2908
- ^ Guilinger, JP, Thompson, DB & Liu, DR (2014). Слияние каталитически неактивного Cas9 с нуклеазой Fok1 улучшает специфичность модификации генома. Nature Biotechnol. 32, 577–582 doi :10.1038/nbt.2909
- ^ Wyvekens, N., Topkar, VV, Khayter, C., Joung, JK & Tsai, SQ (2015). Димерные нуклеазы Fok1-dCas9, управляемые CRISPR РНК, направляемые укороченными gRNA для высокоспецифичного редактирования генома. Hum. Gene Ther. 26, 425–431 doi :10.1089/hum.2015.084
- ^ Strandberg, S.; et al. (2003). «Полиморфизм стартового кодона рецептора витамина D (Fok1) связан с плотностью костной ткани у здоровых подростков». J Bone Miner Metab . 21 (2): 109–13. doi :10.1007/s007740300018. PMID 12601576. S2CID 22436824.
Смотрите также
