Modeling the Interactions of the Nucleotide Excision Repair UvrA<sub>2</sub> Dimer with DNA
Notice bibliographique
Résumé
The UvrA protein initiates the DNA damage recognition process by the bacterial nucleotide excision repair (NER) system. Recently, crystallographic structures of holo-UvrA(2) dimers from two different microorganisms have been released (Protein Data Bank entries 2r6f , 2vf7 , and 2vf8 ). However, the details of the DNA binding by UvrA(2) and other peculiarities involved in the damage recognition process remain unknown. We have undertaken a molecular modeling approach to appraise the possible modes of DNA-UvrA(2) interaction using molecular docking and short-scale guided molecular dynamics [continuum field, constrained, and/or unrestricted simulated annealing (SA)], taking into account the three-dimensional location of a series of mutation-identified UvrA residues implicated in DNA binding. The molecular docking was based on the assumptions that the UvrA(2) dimer is preformed prior to DNA binding and that no major protein conformational rearrangements, except moderate domain reorientations, are required for binding of undamaged DNA. As a first approximation, DNA was treated as a rigid ligand. From the electrostatic relief of the ventral surface of UvrA(2), we initially identified three, noncollinear DNA binding paths. Each of the three resulting nucleoprotein complexes (C1, C2, and C3) was analyzed separately, including calculation of binding energies, the number and type of interaction residues (including mutated ones), and the predominant mode of translational and rotational motion of specific protein domains after SA to ensure improved DNA binding. The UvrA(2) dimer can accommodate DNA in all three orientations, albeit with different binding strengths. One of the UvrA(2)-DNA complexes (C1) fulfilled most of the requirements (high interaction energy, proximity of DNA to mutated residues, etc.) expected for a natural, high-affinity DNA binding site. This nucleoprotein presents a structural organization that is designed to clamp and bend double-stranded DNA. We examined the binding site in more detail by docking DNAs of significantly different (AT- vs CG-enriched) sequences and by submitting the complexes to DNA-unrestricted SA. It was found that in a manner independent of the DNA sequence and applied MD protocols, UvrA(2) favors binding of a bent and unwound undamaged DNA, with a kink positioned in the proximity of the Zn3 hairpins, anticollinearly aligned at the bottom of the ventral protein surface. It is further hypothesized that the Zn3 modules play an essential role in the damage recognition process and that the apparent existence of a family of DNA binding sites might be biologically relevant. Our data should prove to be useful in rational (structure-based) mutation studies.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 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 ».