Molecular Biology Program, Sloan-Kettering Institute, NY 10065, USA.
Nucleic Acids Res. 2012 May;40(10):4604-14. doi: 10.1093/nar/gks046. Epub 2012 Jan 28.
The Escherichia coli RecQ DNA helicase participates in a pathway of DNA repair that operates in parallel to the recombination pathway driven by the multisubunit helicase-nuclease machine RecBCD. The model mycobacterium Mycobacterium smegmatis executes homologous recombination in the absence of its helicase-nuclease machine AdnAB, though it lacks a homolog of E. coli RecQ. Here, we identify and characterize M. smegmatis RqlH, a RecQ-like helicase with a distinctive domain structure. The 691-amino acid RqlH polypeptide consists of a RecQ-like ATPase domain (amino acids 1-346) and tetracysteine zinc-binding domain (amino acids 435-499), separated by an RqlH-specific linker. RqlH lacks the C-terminal HRDC domain found in E. coli RecQ. Rather, the RqlH C-domain resembles bacterial ComF proteins and includes a phosphoribosyltransferase-like module. We show that RqlH is a DNA-dependent ATPase/dATPase that translocates 3'-5' on single-stranded DNA and has 3'-5' helicase activity. These functions inhere to RqlH-(1-505), a monomeric motor unit comprising the ATPase, linker and zinc-binding domains. RqlH homologs are distributed widely among bacterial taxa. The mycobacteria that encode RqlH lack a classical RecQ, though many other Actinobacteria have both RqlH and RecQ. Whereas E. coli K12 encodes RecQ but lacks a homolog of RqlH, other strains of E. coli have both RqlH and RecQ.
大肠杆菌 RecQ DNA 解旋酶参与了一种与由多亚基解旋酶-核酸酶机器 RecBCD 驱动的重组途径并行运作的 DNA 修复途径。模式分枝杆菌耻垢分枝杆菌在缺乏其解旋酶-核酸酶机器 AdnAB 的情况下执行同源重组,尽管它缺乏大肠杆菌 RecQ 的同源物。在这里,我们鉴定并表征了耻垢分枝杆菌 RqlH,这是一种具有独特结构域的 RecQ 样解旋酶。由 691 个氨基酸组成的 RqlH 多肽包含一个 RecQ 样 ATP 酶结构域(氨基酸 1-346)和四半胱氨酸锌结合结构域(氨基酸 435-499),由 RqlH 特异性接头隔开。RqlH 缺乏在大肠杆菌 RecQ 中发现的 C 端 HRDC 结构域。相反,RqlH C 结构域类似于细菌 ComF 蛋白,包括一个磷酸核糖基转移酶样模块。我们表明,RqlH 是一种依赖 DNA 的 ATP 酶/dATP 酶,可在单链 DNA 上进行 3'-5'位移,并具有 3'-5'解旋酶活性。这些功能存在于 RqlH-(1-505) 中,这是一个由 ATP 酶、接头和锌结合结构域组成的单体马达单元。RqlH 同源物广泛分布于细菌分类群中。编码 RqlH 的分枝杆菌缺乏经典的 RecQ,尽管许多其他放线菌既有 RqlH 又有 RecQ。虽然大肠杆菌 K12 编码 RecQ 但缺乏 RqlH 的同源物,但其他大肠杆菌菌株既有 RqlH 又有 RecQ。