“Gate-keeper” Residues and Active-Site Rearrangements in DNA Polymerase μ Help Discriminate Non-cognate Nucleotides
Notice bibliographique
Résumé
Incorporating the cognate instead of non-cognate substrates is crucial for DNA polymerase function. Here we analyze molecular dynamics simulations of DNA polymerase μ (pol μ) bound to different non-cognate incoming nucleotides including A:dCTP, A:dGTP, A(syn):dGTP, A:dATP, A(syn):dATP, T:dCTP, and T:dGTP to study the structure-function relationships involved with aberrant base pairs in the conformational pathway; while a pol μ complex with the A:dTTP base pair is available, no solved non-cognate structures are available. We observe distinct differences of the non-cognate systems compared to the cognate system. Specifically, the motions of active-site residue His329 and Asp330 distort the active site, and Trp436, Gln440, Glu443 and Arg444 tend to tighten the nucleotide-binding pocket when non-cognate nucleotides are bound; the latter effect may further lead to an altered electrostatic potential within the active site. That most of these "gate-keeper" residues are located farther apart from the upstream primer in pol μ, compared to other X family members, also suggests an interesting relation to pol μ's ability to incorporate nucleotides when the upstream primer is not paired. By examining the correlated motions within pol μ complexes, we also observe different patterns of correlations between non-cognate systems and the cognate system, especially decreased interactions between the incoming nucleotides and the nucleotide-binding pocket. Altered correlated motions in non-cognate systems agree with our recently proposed hybrid conformational selection/induced-fit models. Taken together, our studies propose the following order for difficulty of non-cognate system insertions by pol μ: T:dGTP<A(syn):dATP<T:dCTP<A:dGTP<A(syn):dGTP<A:dCTP<A:dATP. This sequence agrees with available kinetic data for non-cognate nucleotide insertions, with the exception of A:dGTP, which may be more sensitive to the template sequence. The structures and conformational aspects predicted here are experimentally testable.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».