MutS är ett DNA-reparationsprotein som ursprungligen beskrevs i Escherichia coli.
| MutS_I | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
Kristallstrukturen av E. coli MutS som binder till DNA med en a:a missmatchning
|
||||||
| Identifieringar | ||||||
| Symbol | MutS_I | |||||
| Pfam | PF01624 | |||||
| InterPro | IPR007695 | |||||
| SMART | MUTSd | |||||
| PROSITE | PDOC00388 | |||||
| SCOP2 | 1ng9 / SCOPe / SUPFAM | |||||
| Tillgängliga proteinstrukturer: | Pfam | PDB | PDBsum | |||
Reparation av missanpassningar bidrar till DNA-replikationens övergripande tillförlitlighet och är nödvändig för att bekämpa de negativa effekterna av skador på genomet. Den innebär korrigering av felmatchade baspar som har missats av korrekturläsningselementet (Klenow-fragmentet) i DNA-polymeraskomplexet. Det postreplikativa Mismatch Repair System (MMRS) i Escherichia coli omfattar proteinerna MutS (Mutator S), MutL och MutH och verkar för att korrigera punktmutationer eller små insättnings- och borttagningsloopar som produceras under DNA-replikationen.
MutS och MutL är involverade i att förhindra rekombination mellan delvis homologa DNA-sekvenser. MMRS:s sammansättning initieras av MutS, som känner igen och binder sig till felaktiga nukleotider och möjliggör ytterligare åtgärder av MutL och MutH för att eliminera en del av den nysyntetiserade DNA-strängen som innehåller den felaktiga basen. MutS kan också samarbeta med metyltransferaser vid reparation av O(6)-metylguaninskador, som annars skulle para sig med tymin under replikationen för att skapa en O(6)mG:T-mismatchning. MutS existerar som en dimer, där de två monomererna har olika konformationer och bildar en heterodimer på strukturell nivå. Endast en monomer känner igen mismatchningen specifikt och har ADP bundet. Ospecifika DNA-bindande domäner från båda monomererna som är ospecifika för DNA-bindning i huvudspåret omsluter DNA i en klämliknande struktur. Mismatch-bindning inducerar ATP-upptag och en konformationsförändring i MutS-proteinet, vilket resulterar i en klämma som translokaliseras på DNA.
MutS är ett modulärt protein med en komplex struktur och består av:
- N-terminal mismatch-igenkänningsdomän, som till sin struktur liknar tRNA-endonukleas.
- Kopplingsdomän, vars struktur liknar Holliday junction resolvase ruvC.
- Kärndomän, som består av två separata subdomäner som förenas för att bilda ett spiralformigt buntband; inifrån kärndomänen agerar två spiraler som hävstänger som sträcker sig mot (men inte rör vid) DNA.
- Klampdomän, som är infogad mellan de två subdomänerna i kärndomänen i toppen av hävstångshelikoptrarna; klampdomänen har en beta-bladstruktur.
- ATPase-domän (ansluten till kärndomänen), som har ett klassiskt Walker A-motiv.
- HTH-domän (helix-turn-helix), som är involverad i dimerkontakter.
Homologer av MutS har hittats i många arter, inklusive eukaryoter (MSH 1, 2, 3, 4, 5 och 6-proteiner), archaea och bakterier, och tillsammans har dessa proteiner grupperats i MutS-familjen. Även om många av dessa proteiner har liknande aktiviteter som E. coli MutS, finns det en betydande mångfald av funktioner bland medlemmarna i MutS-familjen. Denna mångfald finns även inom arter, där många arter kodar för flera MutS-homologer med olika funktioner. Homologer mellan arter kan ha uppstått genom frekvent gammal horisontell genöverföring av MutS (och MutL) från bakterier till arkéer och eukaryoter via endosymbiotiska förfäder av mitokondrier och kloroplaster.
Denna post representerar den N-terminala domänen av proteiner i MutS-familjen av DNA-missmatchreparationsproteiner, samt närbesläktade proteiner. Den N-terminala domänen av MutS är ansvarig för mismatchigenkänning och bildar ett 6-strängat blandat betablad omgivet av tre alfa-helixer, vilket liknar strukturen hos tRNA-endonukleas. Jäst MSH3, bakterieproteiner som är involverade i reparation av DNA-missmatchningar och den förutspådda proteinprodukten från Rep-3-genen hos musen har stora sekvenslikheter. Human MSH har varit inblandad i icke-polyposis kolorektalcancer (HNPCC) och är ett mismatchbindande protein.