Modulating the DNA polymerase β reaction equilibrium to dissect the reverse reaction

焦磷酸盐 核苷酸 蒂奥- 聚合酶 化学 底漆(化妆品) DNA聚合酶 DNA 平衡常数 反应速率 可逆反应 生物化学 立体化学 有机化学 基因 催化作用 无机化学
作者
David D. Shock,Bret Freudenthal,William A. Beard,Samuel H. Wilson
出处
期刊:Nature Chemical Biology [Nature Portfolio]
卷期号:13 (10): 1074-1080 被引量:26
标识
DOI:10.1038/nchembio.2450
摘要

The pyrophosphate analog imidodiphosphate (PNP) alters the reaction equilibrium of human DNA polymerase β, and the resulting increase in the rate of pyrophosphorolysis enables kinetic and structural dissection of this reverse reaction of the enzyme. DNA polymerases catalyze efficient and high-fidelity DNA synthesis. While this reaction favors nucleotide incorporation, polymerases also catalyze a reverse reaction, pyrophosphorolysis, that removes the DNA primer terminus and generates deoxynucleoside triphosphates. Because pyrophosphorolysis can influence polymerase fidelity and sensitivity to chain-terminating nucleosides, we analyzed pyrophosphorolysis with human DNA polymerase β and found the reaction to be inefficient. The lack of a thio-elemental effect indicated that this reaction was limited by a nonchemical step. Use of a pyrophosphate analog, in which the bridging oxygen is replaced with an imido group (PNP), increased the rate of the reverse reaction and displayed a large thio-elemental effect, indicating that chemistry was now rate determining. Time-lapse crystallography with PNP captured structures consistent with a chemical equilibrium favoring the reverse reaction. These results highlight the importance of the bridging atom between the β- and γ-phosphates of the incoming nucleotide in reaction chemistry, enzyme conformational changes, and overall reaction equilibrium.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
30040完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
2024完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
陈雯发布了新的文献求助30
3秒前
郜连虎发布了新的文献求助10
3秒前
微笑安容发布了新的文献求助10
3秒前
xym完成签到,获得积分10
3秒前
邓邓完成签到,获得积分10
3秒前
我叫蔡徐坤完成签到,获得积分10
4秒前
momo完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
共享精神应助无辜寄云采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
taotao216发布了新的文献求助10
6秒前
阿坤完成签到,获得积分10
6秒前
可爱的函函应助小丸子采纳,获得10
8秒前
agui发布了新的文献求助10
8秒前
飘逸问萍完成签到 ,获得积分10
10秒前
乐乐应助苹果亦巧采纳,获得30
10秒前
郜连虎完成签到,获得积分20
10秒前
12秒前
bkagyin应助大王叫我来巡山采纳,获得10
12秒前
12秒前
HEYATIAN完成签到 ,获得积分10
13秒前
SHRA1811发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
研友_8Y26PL发布了新的文献求助10
13秒前
舒心的友容完成签到,获得积分20
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
maomao发布了新的文献求助10
16秒前
英姑应助Lavender采纳,获得10
18秒前
12发布了新的文献求助10
18秒前
二六发布了新的文献求助10
18秒前
赘婿应助taotao216采纳,获得10
18秒前
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6400831
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8217684
关于积分的说明 17415189
捐赠科研通 5453848
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2882316
邀请新用户注册赠送积分活动 1858945
关于科研通互助平台的介绍 1700638