大肠杆菌DeaD蛋白对DNA复制起始的影响

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大肠杆菌有5种依赖ATP的DEAD-box RNA解旋酶,DbpA、SrmB、RhIB、 RhIE和DeaD(又名CsdA),它们的解旋酶活性中心在C端,其长度因酶而不同。这些酶在翻译和mRNA降解中发挥重要的作用,其中DeaD是多功能冷激蛋白,可以降解RNA。然而,DeaD与DNA复制起始是否有关系,目前尚不清楚。本研究发现在25℃△deaD突变细胞的复制起始早于野生型细胞,比野生型细胞要大,生长比野生型细胞慢。然而,在37℃培养时,AdeaD突变细胞的复制起始、大小和生长速度与野生型细胞基本一致。这些结果表明DeaD蛋白是一个冷激蛋白,在低温下才会发挥作用。还发现过表达RNase H未能恢复△deaD突变细胞的上述表型;同样过表达DeaD也未能恢复△rnhA突变细胞的表型。这些结果说明DeaD与RNase H的功能不能互补。有趣的是,过表达RNase R可以把△deaD突变细胞复制式样恢复到野生型;过表达DeaD也使△rnr突变细胞复制式样恢复到野生型,这些结果说明RNase R与DeaD蛋白功能互补。体内外实验证明DeaD蛋白C端的D156A和E157A突变使其失去功能,而D159A突变并不改变其功能,结果说明D156和E157是DeaD功能所必需的氨基酸。综上所述,DeaD蛋白是个冷激蛋白,低温条件下影响染色体复制起始,其功能可以由RNase R取代;DeaD体外降解RNA,其活性中心在C端,D156和E157是关键氨基酸。
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