MutS é uma proteína reparadora de DNA não compatível, originalmente descrita em Escherichia coli.
| MutS_I | ||||||
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A estrutura cristalina de E. coli MutS ligado ao DNA com um a:uma incompatibilidade
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| Identificadores | ||||||
| Símbolo | MutS_I | |||||
| Pfam | PF01624 | |||||
| InterPro | IPR007695 | |||||
| SMART | MUTSd | |||||
| PROSITE | PDOC00388 | |||||
| SCOP2 | 1ng9 / SCOPe / SUPFAM | |||||
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Estruturas proteicas disponíveis: | Pfam | PDB | PDBsum | ||
Reparação de incompatibilidade contribui para a fidelidade geral da replicação de DNA e é essencial para combater os efeitos adversos dos danos ao genoma. Envolve a correção de pares de bases desencontrados que foram perdidos pelo elemento revisor (fragmento de Klenow) do complexo de DNA polimerase. O Sistema de Reparação de Incompatibilidade pós-replicativa (MMRS) da Escherichia coli envolve MutS (Mutator S), MutL e proteínas MutH, e age para corrigir mutações pontuais ou pequenos laços de inserção/eliminação produzidos durante a replicação do DNA.
MutS e MutL estão envolvidos na prevenção da recombinação entre sequências de DNA parcialmente homólogas. A montagem de MMRS é iniciada por MutS, que reconhece e se liga a nucleotídeos defeituosos e permite uma ação adicional de MutL e MutH para eliminar uma porção de filamento de DNA recém-sintetizado contendo a base defeituosa. MutS também pode colaborar com as metiltransferases na reparação dos danos causados pela O(6)-metilguanina, que de outra forma se emparelharia com a timina durante a replicação para criar um desfasamento O(6)mG:T. MutS existe como um dímero, onde os dois monômeros têm conformações diferentes e formam um heterodímero no nível estrutural. Apenas um monômero reconhece o descasamento especificamente e tem um ADP vinculado. Domínios não específicos de ligação de DNA de ambos os monômeros abraçam o DNA em uma estrutura semelhante a uma pinça. A ligação de Mismatch induz a absorção de ATP e uma mudança conformacional na proteína MutS, resultando em uma pinça que se transloca no DNA.
MutS é uma proteína modular com uma estrutura complexa, e é composta de:
- N domínio de reconhecimento de mismatch-recognition terminal, que é semelhante em estrutura ao tRNA endonuclease.
- Domínio de ligação, que é semelhante em estrutura ao ruvC de Holliday junction resolvase.
- Domínio core, que é composto por dois subdomínios separados que se juntam para formar um feixe helicoidal; a partir do domínio core, duas hélices actuam como alavancas que se estendem para (mas não tocam) o ADN.
- Abraço de domínio, que é inserido entre os dois subdomínios do domínio principal no topo das hélices de alavanca; o domínio de braçadeira tem uma estrutura de folha beta.
- ATPaso de domínio (ligado ao domínio principal), que tem um motivo clássico Walker A.
- HH (hélice volta-helix) domínio, que está envolvido em contatos de dimer.
Homólogos de MutS foram encontrados em muitas espécies, incluindo eucariotas (proteínas MSH 1, 2, 3, 4, 5, e 6), arcaias e bactérias, e juntos estas proteínas foram agrupadas na família MutS. Embora muitas dessas proteínas tenham atividades similares às do E. coli MutS, há uma diversidade significativa de funções entre os membros da família MutS. Esta diversidade é mesmo observada dentro das espécies, onde muitas espécies codificam múltiplos homólogos MutS com funções distintas. Homólogos inter-espécies podem ter surgido através da frequente transferência horizontal de genes antigos de MutS (e MutL) de bactérias para arquebactérias e eucariotas através de ancestrais endossimbióticos de mitocôndrias e cloroplastos.
Esta entrada representa o domínio N-terminal das proteínas da família MutS das proteínas reparadoras de incompatibilidade de DNA, assim como proteínas estreitamente relacionadas. O domínio N-terminal de MutS é responsável pelo reconhecimento de descoordenação e forma uma folha beta mista de 6 cordas, rodeada por três alfahelices, que é semelhante à estrutura de endonuclease do tRNA. A levedura MSH3, as proteínas bacterianas envolvidas no reparo da incompatibilidade de DNA e o produto protéico previsto do gene Rep-3 do rato partilham uma extensa semelhança de sequência. O MSH humano tem sido implicado no carcinoma colorretal não-polipose (HNPCC) e é uma proteína de ligação de má combinação.