Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự cắt pháλ của yếu tố điều hòa λ do protein RecA thúc đẩy: sự bổ sung giữa các protein RecA441 và RecA430 trong ống nghiệm
Tóm tắt
Sự cảm ứng của prophage λ xảy ra ở các lysogen đột biến recA441 sau khi thay đổi nhiệt độ lên 42°C trong sự hiện diện của adenine. Nếu quá trình tổng hợp protein RecA441 được duy trì ở mức thấp do sự hiện diện của một đột biến thứ hai trong gen recA441, tức là recA453, sự cảm ứng của prophage λ sẽ bị ngăn chặn. Khả năng cảm ứng prophage λ được khôi phục khi một gen recA thứ hai mang đột biến recA430 được đưa vào thông qua một phage truyền. Chính protein RecA430 không có hoạt tính chống lại repressor λ (Rebollo et al. 1984). Để giải thích cách mà protein RecA430 có thể bổ sung cho protein RecA441 nhằm cung cấp sự cắt pháλ repressor trong một lysogen diploid recA453-441 (recA430), chúng tôi đã xác định phản ứng cắt pháλ được xúc tác bởi một hỗn hợp các protein này trong ống nghiệm. Kết quả của chúng tôi cho thấy, trong sự hiện diện của dATP, các protein RecA441 và RecA430 tạo thành các đa phân hỗn hợp trên DNA đơn mạch, trong đó các phân tử protein RecA441 nâng cao độ gắn kết DNA của các phân tử protein RecA430, nhưng các phân tử protein RecA430 không hỗ trợ việc cắt pháλ repressor. Mặc dù những ảnh hưởng của protein RecA430 và protein gắn kết đơn mạch (SSB) tương tự nhau trong ống nghiệm, chúng tôi chỉ ra rằng protein SSB không thể thay thế cho protein RecA430 trong việc khôi phục sự cắt pháλ repressor trong một lysogen có đột biến recA453-441. So sánh hiệu ứng kích thích của DNA đơn mạch dài với oligonucleotide (dA)14 trong việc cắt pháλ repressor do protein RecA441 điều khiển trong sự hiện diện của các nucleotide triphosphate (NTPs) khác nhau cho thấy độ gắn kết hợp tác của protein RecA441 với DNA đơn mạch ổn định các phức hợp protein-DNA và chúng giữ nguyên trạng thái đủ lâu để hỗ trợ cắt pháλ repressor. Chúng tôi kết luận rằng mức thấp của protein RecA441 trong tế bào recA453-441 là đủ để cắt pháλ repressor, trong điều kiện mà mức bình thường của protein RecA430 cũng có mặt giúp hình thành các đa phân hỗn hợp trên các vùng DNA đơn mạch thường có trong tế bào.
Từ khóa
#RecA protein #λ repressor #prophage induction #DNA binding #protein complementationTài liệu tham khảo
Baluch J, Chase JW, Sussman R (1980) Synthesis of recA protein and induction of bacteriophage lambda in single-strand deoxyribonucleic acid-binding protein mutants of Escherichia coli. J Bacteriol 144:489–498
Brandsma JA, Stoorvogel J, van Sluis CA, van de Putte P (1982) Effect of lexA and ssb genes, present on a uvrA recombinant plasmid, on the UV survival of Escherichia coli K-12. Gene 18:77–85
Burnette WN (1981) “Western Blotting” electrophoretic transfer of proteins from sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gels to unmodified nitrocellulose and radiographic detection with antibody and radioiodinated protein A. Anal Biochem 112:195–203
Castellazzi M, George J, Buttin G (1972) Prophage induction and cell division in E. coli. II. Linked (recA, zab) and unlinked (lex) suppressors of tif-1 mediated induction and filamentation. Mol Gen Genet 119:153–174
Chase JW, Whittier RF, Auerbach J, Sancar A, Rupp WD (1980) Amplification of single-strand DNA binding protein in Escherichia coli. Nucleic Acids Res 8:3215–3227
Chase JW, Murphy JB, Whittier RF, Lorensen E, Sninsky JJ (1983) Amplification of ssb-1 mutant single-stranded DNA-binding protein in Escherichia coli. J Mol Biol 163-164:193–211
Chrysogelos S, Register JC, Griffith J (1983) The structure of recA protein-DNA filaments. J Biol Chem 258:12624–12631
Cohen S, Knoll BJ, Little JW, Mount DW (1981) Preferential cleavage of phage λ repressor monomers by recA protease. Nature 294:182–184
Cox MM, Lehman IR (1982) recA protein-promoted DNA strand exchange. Stable complexes of recA protein and single-stranded DNA formed in the presence of ATP and single-stranded DNA binding protein. J Biol Chem 257:8523–8532
Craig NL, Roberts JW (1980) E. coli recA protein-directed cleavage of phage λ repressor requires polynucleotide. Nature 283:26–30
Craig NL, Roberts JW (1981) Function of nucleoside triphosphate and polynucleotide in Escherichia coli recA protein-directed cleavage of phage λ repressor. J Biol Chem 256:8039–8044
Devoret R, Pierre M, Moreau PL (1983) Prophage ø80 is induced in Escherichia coli K12 recA430. Mol Gen Genet 189:199–206
Dunn K, Chrysogelos S, Griffith J (1982) Electron microscopic visualization of RecA-DNA filaments. Evidence for a cyclic extension of duplex DNA. Cell 28:757–765
Flory J, Radding CM (1982) Visualization of RecA protein and its association with DNA: a priming effect of single-strand-binding protein. Cell 28:747–756
Gudas LJ, Mount DW (1977) Identification of the recA (tif) gene product of Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci USA 74:5280–5284
Laemmli UK, Favre M (1973) Maturation of the head of bacteriophage T4. I. DNA packaging events. J Mol Biol 80:575–599
Lieberman HB, Witkin EM (1983) DNA degradation, UV sensitivity and SOS-mediated mutagenesis in strains of Escherichia coli deficient in single-strand DNA binding protein: Effects of mutations and treatments that alter levels of exonuclease V or RecA protein. Mol Gen Genet 190:92–100
Little JW, Edmiston SH, Pacelli LZ, Mount DW (1980) Cleavage of the Escherichia coli lexA protein by the recA protease. Proc Natl Acad Sci USA 77:3225–3229
Little JW, Mount DW (1982) The SOS regulatory system of Escherichia coli. Cell 29:11–22
Maniatis T, Fritsch EF, Sambrook J (1982) Molecular cloning. Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York, pp 250 and 366
McEntee K, Weinstock GM (1981) tif-1 mutation alters polynucleotide recognition by the recA protein of Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci USA 78:6061–6065
McEntee K, Weinstock GM, Lehman IR (1981) Binding of the recA protein of Escherichia coli to single- and double-stranded DNA. J Biol Chem 256:8835–8844
Meyer RR, Voegele DW, Ruben SM, Rein DC, Trela JM (1982) Influence of single-stranded DNA binding protein on recA induction in Escherichia coli. Mutat Res 94:299–313
Moreau PL, Bailone A, Devoret R (1976) Prophage λ induction in Escherichia coli K12 envA uvrB: A highly sensitive test for potential carcinogens. Proc Natl Acad Sci USA 73:3700–3704
Moreau PL, Fanica M, Devoret R (1980) Induction of prophage λ does not require full induction of RecA protein synthesis. Biochimie 62:687–694
Moreau PL, Pélico JV, Devoret R (1982) Cleavage of λ repressor and synthesis of RecA protein induced by transferred UV-damaged F sex factor. Mol Gen Genet 186:170–179
Mount DW (1977) A mutant of Escherichia coli showing constitutive expression of the lysogenic induction and error-prone DNA repair pathways. Proc Natl Acad Sci USA 74:300–304
O'Farrell PH (1975) High resolution two-dimensional electrophoresis of proteins. J Biol Chem 250:4007–4021
Ogawa T, Wabiko H, Tsurimoto T, Horii T, Masukata H, Ogawa H (1979) Characteristics of purified recA protein and the regulation of its synthesis in vivo. Cold Spring Harbor Symp Quant Biol 43:909–915
Phizicky EM, Roberts JW (1980) Kinetics of RecA protein-directed inactivation of repressors of phage λ and phage P22. J Mol Biol 139:319–328
Phizicky EM, Roberts JW (1981) Induction of SOS functions: Regulation of proteolytic activity of E. coli RecA protein by interaction with DNA and nucleoside triphosphate. Cell 25:259–267
Quillardet P, Moreau PL, Ginsburg H, Mount DW, Devoret R (1982) Cell survival, UV-reactivation and induction of prophage λ in Escherichia coli K12 overproducing RecA protein. Mol Gen Genet 188:37–43
Radding CM (1982) Homologous pairing and strand exchange in genetic recombination. Annu Rev Genet 16:405–437
Rebollo JE, Moreau PL, Blanco M, Devoret R (1984) Restoration of RecA protein activity by genetic complementation. Mol Gen Genet 195:83–89
Resnick J, Sussman R (1982) Escherichia coli single-strand DNA binding protein from wild type and lexC113 mutant affects in vitro proteolytic cleavage of phage λ repressor. Proc Natl Acad Sci USA 79:2832–2835
Roberts JW, Roberts CW, Craig NL, Phizicky EM (1979) Activity of the Escherichia coli recA-gene product. Cold Spring Harbor Symp Quant Biol 43:917–920
Roberts JW, Roberts CW (1981) Two mutations that alter the regulatory activity of E. coli recA protein. Nature 290:422–424
Roberts JW, Phizicky EM, Burbee DG, Roberts CW, Moreau PL (1982) A brief consideration of the SOS inducing signal. Biochemie 64:805–807
Satta G, Gudas LJ, Pardee AB (1979) Degradation of Escherichia coli DNA: Evidence for limitation in vivo by protein X, the recA gene product. Mol Gen Genet 168:69–80
Soltis DA, Lehman IR (1983) recA protein promoted DNA strand exchange. J Biol Chem 258:6073–6077
Vales LD, Chase JW, Murphy JB (1980) Effect of ssbA1 and lexC113 mutations on lambda prophage induction, bacteriophage growth, and cell survival. J Bacteriol 143:887–896
Weinstock GM, McEntee K (1981) RecA protein-dependent proteolysis of bacteriophage λ repressor. Characterization of the reaction and stimulation by DNA-binding proteins. J Biol Chem 256:10883–10888
Whittier RF, Chase JW (1983) DNA repair properties of Escherichia coli tif-1, recAo281 and lexA1 strains deficient in single-strand DNA binding protein. Mol Gen Genet 190:101–111