J 2023

Recognition and coacervation of G-quadruplexes by a multifunctional disordered region in RECQ4 helicase

PAPAGEORGIOU, Anna; Michaela POSPÍŠILOVÁ; Jakub CIBULKA; Raghib ASHRAF; Christopher WAUDBY et al.

Základní údaje

Originální název

Recognition and coacervation of G-quadruplexes by a multifunctional disordered region in RECQ4 helicase

Autoři

Vydání

Nature Communications, Berlin, Nature, 2023, 2041-1723

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10300 1.3 Physical sciences

Stát vydavatele

Německo

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 14.700

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14740/23:00134740

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

DOI

UT WoS

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

Biomolecular polyelectrolyte complexes; DNA helicase Q4; G-quadruplexes; intrinsically disordered regions; RPA protein

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 27. 10. 2024 15:27, Ing. Martina Blahová

Anotace

V originále

Biomolecular polyelectrolyte complexes can be formed between oppositely charged intrinsically disordered regions (IDRs) of proteins or between IDRs and nucleic acids. Highly charged IDRs are abundant in the nucleus, yet few have been functionally characterized. Here, we show that a positively charged IDR within the human ATP-dependent DNA helicase Q4 (RECQ4) forms coacervates with G-quadruplexes (G4s). We describe a three-step model of charge-driven coacervation by integrating equilibrium and kinetic binding data in a global numerical model. The oppositely charged IDR and G4 molecules form a complex in the solution that follows a rapid nucleation-growth mechanism leading to a dynamic equilibrium between dilute and condensed phases. We also discover a physical interaction with Replication Protein A (RPA) and demonstrate that the IDR can switch between the two extremes of the structural continuum of complexes. The structural, kinetic, and thermodynamic profile of its interactions revealed a dynamic disordered complex with nucleic acids and a static ordered complex with RPA protein. The two mutually exclusive binding modes suggest a regulatory role for the IDR in RECQ4 function by enabling molecular handoffs. Our study extends the functional repertoire of IDRs and demonstrates a role of polyelectrolyte complexes involved in G4 binding.

Návaznosti

EF17_043/0009632, projekt VaV
Název: CETOCOEN Excellence
EF18_070/0009846, projekt VaV
Název: MSCAfellow2@MUNI
GA23-06913S, projekt VaV
Název: Pochopení vztahu strukturně uspořádaných a neuspořádaných částí proteinu Dishevellled pro jeho funkci v signalizaci Wnt
Investor: Grantová agentura ČR, Pochopení procesů vnitřní uspořádanosti a neuspořádanosti pro funkci proteinu Dishevelled a signalizaci Wnt
GX21-22593X, projekt VaV
Název: Identifikace a charakterizace proteinů zahrnutých v metabolismu G-kvadruplexů a R-smyček a jejich vztah k replikaci DNA
MUNI/A/1393/2022, interní kód MU
Název: Biomedicínské vědy III
Investor: Masarykova univerzita, Biomedicínské vědy III
MUNI/G/1594/2019, interní kód MU
Název: RecQ4 – a protein hub required for proper replication and recombination and its implications in Rothmund-Thomson Syndrome
Investor: Masarykova univerzita, RecQ4 – a protein hub required for proper replication and recombination and its implications in Rothmund-Thomson Syndrome, INTERDISCIPLINARY - Mezioborové výzkumné projekty
206292/E/17/Z, interní kód MU
Název: Mechanics and execution of homologous recombination - biophysics to the organism
Investor: Wellcome Trust, Mechanics and execution of homologous recombination - biophysics to the organism
857560, interní kód MU
(Kód CEP: EF17_043/0009632)
Název: CETOCOEN Excellence (Akronym: CETOCOEN Excellence)
Investor: Evropská unie, CETOCOEN Excellence, Spreading excellence and widening participation
90242, velká výzkumná infrastruktura
Název: CIISB III

Přiložené soubory

2344400.pdf Licence Creative Commons Verze souboru