MutS on Escherichia coli -bakteerissa alun perin kuvattu DNA-virheiden korjausproteiini.

rakenteet / ECOD

RCSB PDB; PDBe; PDBj

rakenteiden yhteenveto

MutS_I
Escherichia coli -bakteerissa kuvattu E. coli MutS:n sitoutuminen DNA:han a:a mismatch
Identifiers
Symbol	MutS_I
Pfam	PF01624
InterPro	IPR007695
SMART	MUTSd
PROSITE	PDOC00388
SCOP2	1ng9 / SCOPe / SUPFAM
		Käytettävissä olevat proteiinirakenteet:		Pfam	PDB	PDBsum

Mismatch-korjaus edistää DNA:n replikaation yleistä uskollisuutta, ja se on olennaisen tärkeä torjuttaessa vaurioiden haitallisia vaikutuksia genomiin. Siinä korjataan DNA-polymeraasikompleksin oikolukuelementin (Klenow-fragmentti) ohittamat epäsopivat emäsparit. Escherichia colin replikaation jälkeiseen Mismatch Repair System (MMRS) -järjestelmään kuuluvat MutS- (Mutator S), MutL- ja MutH-proteiinit, ja se korjaa DNA:n replikaation aikana syntyneitä pistemutaatioita tai pieniä insertio-/deleetio-silmukoita.

MutS- ja MutL-proteiinit ovat mukana estämässä rekombinaatiota osittain homologisten DNA-jaksojen välillä. MMRS:n kokoonpanon aloittaa MutS, joka tunnistaa ja sitoutuu virheellisen emäksen sisältäviin nukleotideihin ja mahdollistaa MutL:n ja MutH:n jatkotoimet, jotka poistavat virheellisen emäksen sisältävän osan vastasyntetisoidusta DNA-juosteesta. MutS voi myös tehdä yhteistyötä metyylitransferaasien kanssa korjattaessa O(6)-metyyliguaniinivaurioita, jotka muutoin muodostaisivat parin tymiinin kanssa replikaation aikana ja loisivat O(6)mG:T-virheasettelun. MutS on olemassa dimeerinä, jossa kahdella monomeerillä on eri konformaatiot ja jotka muodostavat rakenteellisella tasolla heterodimeerin. Vain toinen monomeeri tunnistaa epäsuhdan spesifisesti, ja siihen on sitoutunut ADP. Molempien monomeerien epäspesifiset DNA:n pääuraa sitovat domeenit syleilevät DNA:ta puristimen kaltaisessa rakenteessa. Mismatchin sitoutuminen indusoi ATP:n ottamisen ja MutS-proteiinin konformaatiomuutoksen, jolloin syntyy puristin, joka siirtyy DNA:lle.

MutS on modulaarinen proteiini, jolla on kompleksinen rakenne, ja se koostuu:

• N-terminaalisesta mismatch-tunnistusdomeenista, joka on rakenteeltaan samankaltainen kuin tRNA-endorfukleaasi.
• Kytkentädomeeni, joka on rakenteeltaan samanlainen kuin Holliday-liitoksen resolvaasi ruvC.
• Ydin-domeeni, joka koostuu kahdesta erillisestä aladomeenista, jotka yhdistyvät toisiinsa muodostaen kierteisen nipun; ydin-domeenin sisältä käsin kaksi kierteistä toimii vipuina, jotka ulottuvat kohti DNA:ta (mutta eivät koske siihen).
• Clamp-domeeni, joka on sijoitettu ydindomeenin kahden aladomeenin väliin vipuheliksien yläpäähän; clamp-domeenilla on beta-lehtirakenne.
• ATPaasi-domeeni (yhdistetty ydindomeeniin), jolla on klassinen Walker A -motiivi.
• HTH-domeeni (helix-turn-helix), joka osallistuu dimeerikontakteihin.

MutS:n homologeja on löydetty monista lajeista, mukaan lukien eukaryooteista (MSH 1, 2, 3, 4, 5 ja 6 -proteiinit), arkeologeista ja bakteereista, ja yhdessä nämä proteiinit on ryhmitelty MutS-perheeseen. Vaikka monilla näistä proteiineista on samanlainen toiminta kuin E. coli MutS:llä, MutS-perheen jäsenten toiminnassa on huomattavaa monimuotoisuutta. Tämä monimuotoisuus näkyy jopa lajien sisällä, sillä monet lajit koodaavat useita MutS-homologeja, joilla on erilaiset toiminnot. Lajien väliset homologit ovat saattaneet syntyä MutS:n (ja MutL:n) usein tapahtuvan muinaisen horisontaalisen geeninsiirron kautta bakteereista arkeoihin ja eukaryooteihin mitokondrioiden ja kloroplastien endosymbioottisten esi-isien välityksellä.

Tämä nimike edustaa DNA:n epäsopivuuskorjausproteiinien MutS-perheeseen kuuluvien valkuaisaineiden sekä läheisesti toisiinsa liittyvien valkuaisaineiden N-terminaalista domeenia. MutS:n N-terminaalinen domeeni vastaa mismatch-tunnistuksesta ja muodostaa 6-säikeisen sekoitetun beeta-levyn, jota ympäröi kolme alfaheliksiä, mikä muistuttaa tRNA-endonukleaasin rakennetta. Hiivan MSH3:lla, DNA-virheiden korjaukseen osallistuvilla bakteeriproteiineilla ja hiiren Rep-3-geenin ennustetulla proteiinituotteella on laaja sekvenssiyhteys. Ihmisen MSH:n on todettu olevan osallisena ei-polypositiivisessa kolorektaalikarsinoomassa (HNPCC), ja se on mismatch-sitova proteiini.