Loading article…
| 制限酵素Fok 1、C末端 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 DNAに結合した制限酵素Fok1 PDB 1fok [1] | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | エンドヌック-フォク1_C | ||||||||
| パム | PF09254 | ||||||||
| ファム一族 | CL0415 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| SCOP2 | 2fok / スコープ / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
制限酵素Fok 1は、Flavobacterium okeanokoitesに自然に存在する細菌性IIS型制限酵素で、 N末端 DNA結合ドメインとC末端の非配列特異的DNA切断ドメインから構成されています。[2]このタンパク質が5'-GGATG-3'認識部位のDNA結合ドメインを介して二本鎖DNAに結合すると、DNA切断ドメインが活性化され、切断部位のヌクレオチド配列に関係なく、DNAを2か所で切断します。DNAは、フォワード鎖のモチーフの9ヌクレオチド下流で切断され、リバース鎖のモチーフの13ヌクレオチド下流で切断され、 [3] 4bpのオーバーハングを持つ 2つの粘着末端が生成されます。
分子量は65.4 kDaで、587個のアミノ酸で構成されています。
DNA結合ドメイン
認識ドメインには3つのサブドメイン（D1、D2、D3）が含まれており、これらはヘリックスターンヘリックスを含むカタボライト遺伝子活性化タンパク質のDNA結合ドメインと進化的に関連しています。[3]
DNA切断ドメイン
DNA切断は、二量体化表面も含む非特異的切断ドメインを介して媒介されます。[4]二量体界面は、切断ドメインの平行ヘリックスα4とα5および2つのループP1とP2によって形成されます。[3]
活動
ヌクレアーゼがDNAに結合していない場合、エンドヌクレアーゼドメインはDNA結合ドメインによって隔離され、DNA結合ドメインが認識部位に結合すると構造変化によって解放されます。切断は、認識ドメインが同族部位に結合し、マグネシウムイオンが存在する場合に二量体化によってのみ発生します。[4]
搾取
Fok1のエンドヌクレアーゼドメインは、ジンクフィンガー（ジンクフィンガーヌクレアーゼを参照）[2]や不活性Cas9 [5] [ 6] [7]などのさまざまなDNA結合ドメインと組み合わせて、いくつかの研究で使用されています。
ヒトビタミンD受容体遺伝子の変異体のうちの1つは、遺伝子の開始コドンの一塩基多型によって引き起こされ、Fok1酵素の使用によって区別することができます。[8]
参考文献
- ^ Aggarwal, AK; Wah, DA; Hirsch, JA; Dorner, LF; Schildkraut, I. (1997). 「DNAに結合したマルチモジュールエンドヌクレアーゼFok1の構造」. Nature . 388 (6637): 97–100. doi :10.1038/40446. PMID 9214510. S2CID 205027830.
- ^ ab Durai S, Mani M, Kandavelou K, Wu J, Porteus M, Chandrasegaran S (2005). 「ジンクフィンガーヌクレアーゼ：植物細胞と哺乳類細胞のゲノムエンジニアリングのためのカスタム設計された分子ハサミ」。Nucleic Acids Res . 33 (18): 5978–90. doi :10.1093/nar/gki912. PMC 1270952 . PMID 16251401.
- ^ abc Wah, DA; Bitinaite, J.; Schildkraut, I.; Aggarwal, AK (1998). 「Fok1の構造はDNA切断に影響を与える」Proc Natl Acad Sci USA . 95 (18): 10564–9. Bibcode :1998PNAS...9510564W. doi : 10.1073/pnas.95.18.10564 . PMC 27934 . PMID 9724743.
- ^ ab Bitinaite, J.; Wah, DA; Aggarwal, AK; Schildkraut, I. (1998). 「Fok1 の二量体化は DNA 切断に必要」Proc Natl Acad Sci USA . 95 (18): 10570–5. Bibcode :1998PNAS...9510570B. doi : 10.1073/pnas.95.18.10570 . PMC 27935 . PMID 9724744.
- ^ Tsai, SQ et al. (2014). 高度に特異的なゲノム編集のための二量体 CRISPR RNA 誘導 Fok1 ヌクレアーゼ。Nature Biotechnol. 32, 569–576 doi :10.1038/nbt.2908
- ^ Guilinger, JP, Thompson, DB & Liu, DR (2014). 触媒的に不活性な Cas9 と Fok1 ヌクレアーゼの融合によりゲノム修飾の特異性が向上する。Nature Biotechnol. 32, 577–582 doi :10.1038/nbt.2909
- ^ Wyvekens, N., Topkar, VV, Khayter, C., Joung, JK & Tsai, SQ (2015). 切断された gRNA によって誘導される二量体 CRISPR RNA 誘導 Fok1-dCas9 ヌクレアーゼによる高度に特異的なゲノム編集 Hum. Gene Ther. 26, 425–431 doi :10.1089/hum.2015.084
- ^ Strandberg, S.; et al. (2003). 「ビタミン D 受容体開始コドン多型 (Fok1) は健康な青年期の男児の骨密度と関連している」J Bone Miner Metab . 21 (2): 109–13. doi :10.1007/s007740300018. PMID 12601576. S2CID 22436824.