Unique active site promotes error-free replication opposite an 8-oxo-guanine lesion by human DNA polymerase iota
Notice bibliographique
Résumé
The 8-oxo-guanine (8-oxo-G) lesion is the most abundant and mutagenic oxidative DNA damage existing in the genome. Due to its dual coding nature, 8-oxo-G causes most DNA polymerases to misincorporate adenine. Human Y-family DNA polymerase iota (polι) preferentially incorporates the correct cytosine nucleotide opposite 8-oxo-G. This unique specificity may contribute to polι's biological role in cellular protection against oxidative stress. However, the structural basis of this preferential cytosine incorporation is currently unknown. Here we present four crystal structures of polι in complex with DNA containing an 8-oxo-G lesion, paired with correct dCTP or incorrect dATP, dGTP, and dTTP nucleotides. An exceptionally narrow polι active site restricts the purine bases in a syn conformation, which prevents the dual coding properties of 8-oxo-G by inhibiting syn/anti conformational equilibrium. More importantly, the 8-oxo-G base in a syn conformation is not mutagenic in polι because its Hoogsteen edge does not form a stable base pair with dATP in the narrow active site. Instead, the syn 8-oxo-G template base forms the most stable replicating base pair with correct dCTP due to its small pyrimidine base size and enhanced hydrogen bonding with the Hoogsteen edge of 8-oxo-G. In combination with site directed mutagenesis, we show that Gln59 in the finger domain specifically interacts with the additional O(8) atom of the lesion base, which influences nucleotide selection, enzymatic efficiency, and replication stalling at the lesion site. Our work provides the structural mechanism of high-fidelity 8-oxo-G replication by a human DNA polymerase.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».