MutS este o proteină de reparare a dezacordurilor ADN, descrisă inițial la Escherichia coli.
| MutS_I | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
Structura cristalină a E. Coli MutS care se leagă de ADN cu un a:a mismatch
|
||||||
| Identificatori | ||||||
| Simbol | MutS_I | |||||
| Pfam | PF01624 | |||||
| InterPro | IPR007695 | |||||
| SMART | MUTSd | |||||
| PROSITE | PDOC00388 | |||||
| SCOP2 | 1ng9 / SCOPe / SUPFAM | |||||
| Structuri proteice disponibile: | structuri Pfam | PDB | PDBsum | |||
Repararea dezacordurilor contribuie la fidelitatea generală a replicării ADN-ului și este esențială pentru combaterea efectelor adverse ale leziunilor asupra genomului. Aceasta implică corectarea perechilor de baze nepotrivite care au fost omise de elementul de corecție (fragmentul Klenow) al complexului ADN polimerazei. Sistemul post-replicativ de reparare a nepotrivirii (MMRS) al Escherichia coli implică proteinele MutS (Mutator S), MutL și MutH și acționează pentru a corecta mutațiile punctiforme sau buclele mici de inserție/deleție produse în timpul replicării ADN.
MutS și MutL sunt implicate în prevenirea recombinării între secvențe de ADN parțial omologe. Asamblarea MMRS este inițiată de MutS, care recunoaște și se leagă de nucleotidele defectuoase și permite acțiunea ulterioară a MutL și MutH pentru a elimina o porțiune din șirul de ADN nou sintetizat care conține baza defectuoasă. MutS poate colabora, de asemenea, cu metiltransferazele în repararea deteriorării O(6)-metilguaninei, care, în caz contrar, s-ar împerechea cu timina în timpul replicării pentru a crea o nepotrivire O(6)mG:T. MutS există sub forma unui dimer, în care cei doi monomeri au conformații diferite și formează un heterodimer la nivel structural. Numai unul dintre monomeri recunoaște în mod specific nepotrivirea și are ADP legat. Domeniile nespecifice de legare a șanțului principal al ADN-ului din ambii monomeri cuprind ADN-ul într-o structură de tip clemă. Legarea nepotrivirii induce absorbția de ATP și o modificare conformațională a proteinei MutS, rezultând o clemă care se translocă pe ADN.
MutS este o proteină modulară cu o structură complexă și este compusă din:
- Domeniul de recunoaștere a nepotrivirii N-terminal, care are o structură similară cu cea a endonucleazei ARNt.
- Domeniul de conectare, a cărui structură este similară cu cea a rezolvării joncțiunii Holliday ruvC.
- Domeniul de nucleu, care este compus din două subdomenii separate care se unesc pentru a forma un mănunchi elicoidal; din interiorul domeniului de nucleu, două elice acționează ca niște pârghii care se extind spre ADN (dar nu îl ating).
- Domeniul clamp, care este inserat între cele două subdomenii ale domeniului de bază în partea superioară a elicelor pârghie; domeniul clamp are o structură de tip beta-sheet.
- Domeniul ATPază (conectat la domeniul de bază), care are un motiv clasic Walker A.
- Domeniul HTH (helix-turn-helix), care este implicat în contactele dintre dimeri.
Homologii lui MutS au fost găsiți în multe specii, inclusiv la eucariote (proteinele MSH 1, 2, 3, 4, 5 și 6), archaea și bacterii, iar împreună aceste proteine au fost grupate în familia MutS. Deși multe dintre aceste proteine au activități similare cu MutS din E. coli, există o diversitate semnificativă de funcții între membrii familiei MutS. Această diversitate este observată chiar și în cadrul speciilor, unde multe specii codifică mai mulți omologi MutS cu funcții distincte. Este posibil ca omologii interspecii să fi apărut prin transferul genetic orizontal străvechi și frecvent al MutS (și MutL) de la bacterii la archaea și eucariote prin intermediul strămoșilor endosimbiotici ai mitocondriilor și cloroplastelor.
Această intrare reprezintă domeniul N-terminal al proteinelor din familia MutS de proteine de reparare a nepotrivirii ADN, precum și al proteinelor strâns înrudite. Domeniul N-terminal al MutS este responsabil pentru recunoașterea nepotrivirii și formează o foaie beta mixtă cu 6 catene, înconjurată de trei alfa-helice, care este similară cu structura endonucleazei ARNt. MSH3 din drojdia MSH3, proteinele bacteriene implicate în repararea nepotrivirii ADN și produsul proteic prezis al genei Rep-3 de la șoarece prezintă o mare similitudine de secvență. MSH umană a fost implicată în carcinomul colorectal fără polipoză (HNPCC) și este o proteină de legare a nepotrivirilor.
.