Structural insights into dna replication without hydrogen bonds

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 49, 2013, Pages 18637-18643

  Betz, Karin ^a   Malyshev, Denis A ^b   Lavergne, Thomas ^b   Welte, Wolfram ^a   Diederichs, Kay ^a   Romesberg, Floyd E ^b   Marx, Andreas ^a  

^a UNIVERSITY OF KONSTANZ   (Germany)

^b SCRIPPS RESEARCH INSTITUTE   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CLOSED STRUCTURES; DNA REPLICATIONS; INDUCED-FIT MECHANISM; INTERCALATED STRUCTURES; POLYMERASE ACTIVE SITE; PRIMER EXTENSION; STRUCTURAL INSIGHTS; UNNATURAL BASE PAIRS;

HYDROGEN BONDS; NUCLEOTIDES; POLYMERS;

DNA;

DNA POLYMERASE; NUCLEOTIDE;

ARTICLE; BASE PAIRING; CONTROLLED STUDY; CRYSTAL STRUCTURE; DNA REPLICATION; DNA STRUCTURE; DNA TEMPLATE; ENZYME ACTIVE SITE; HYDROGEN BOND; INTERCALATION COMPLEX;

BASE SEQUENCE; DNA PRIMERS; DNA REPLICATION; HYDROGEN BONDING; MODELS, MOLECULAR; TAQ POLYMERASE;

EID: 84890471679     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja409609j     Document Type: Article

References (54)

1. Collins, M. L.; Irvine, B.; Tyner, D.; Fine, E.; Zayati, C.; Chang, C.; Horn, T.; Ahle, D.; Detmer, J.; Shen, L. P.; Kolberg, J.; Bushnell, S.; Urdea, M. S.; Ho, D. D. Nucleic Acids Res. 1997, 25, 2979-2984
2. Johnson, S. C.; Marshall, D. J.; Harms, G.; Miller, C. M.; Sherrill, C. B.; Beaty, E. L.; Lederer, S. A.; Roesch, E. B.; Madsen, G.; Hoffman, G. L.; Laessig, R. H.; Kopish, G. J.; Baker, M. W.; Benner, S. A.; Farrell, P. M.; Prudent, J. R. Clin. Chem. 2004, 50, 2019-2027
3. Arens, M. Q.; Buller, R. S.; Rankin, A.; Mason, S.; Whetsell, A.; Agapov, E.; Lee, W. M.; Storch, G. A. J. Clin. Microbiol. 2010, 48, 2387-2395
4. Lee, W. M.; Grindle, K.; Pappas, T.; Marshall, D. J.; Moser, M. J.; Beaty, E. L.; Shult, P. A.; Prudent, J. R.; Gern, J. E. J. Clin. Microbiol. 2007, 45, 2626-2634
5. Kimoto, M.; Yamashige, R.; Matsunaga, K.; Yokoyama, S.; Hirao, I. Nat. Biotechnol. 2013, 31, 453-457
6. Hollenstein, M.; Hipolito, C. J.; Lam, C. H.; Perrin, D. M. Nucleic Acids Res. 2009, 37, 1638-1649
7. Keefe, A. D.; Cload, S. T. Curr. Opin. Chem. Biol. 2008, 12, 448-456
8. Seeman, N. C. Annu. Rev. Biochem. 2010, 79, 65-87
9. Wang, H.; Yang, R.; Yang, L.; Tan, W. ACS Nano 2009, 3, 2451-2460
10. Chen, T.; Shukoor, M. I.; Chen, Y.; Yuan, Q.; Zhu, Z.; Zhao, Z.; Gulbakan, B.; Tan, W. Nanoscale 2011, 3, 546-556
11. Chelliserrykattil, J.; Lu, H.; Lee, A. H.; Kool, E. T. ChemBioChem 2008, 9, 2976-2980
12. Brotschi, C.; Mathis, G.; Leumann, C. J. Chem.-Eur. J. 2005, 11, 1911-1923
13. Kaul, C.; Muller, M.; Wagner, M.; Schneider, S.; Carell, T. Nat. Chem. 2011, 3, 794-800
14. Meggers, E.; Holland, P. L.; Tolman, W. B.; Romesberg, F. E.; Schultz, P. G. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10714-10715
15. Minakawa, N.; Ogata, S.; Takahashi, M.; Matsuda, A. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1644-1645
16. Lavergne, T.; Malyshev, D. A.; Romesberg, F. E. Chem.-Eur. J. 2012, 18, 1231-1239
17. Yamashige, R.; Kimoto, M.; Takezawa, Y.; Sato, A.; Mitsui, T.; Yokoyama, S.; Hirao, I. Nucleic Acids Res. 2012, 40, 2793-2806
18. Yang, Z.; Chen, F.; Alvarado, J. B.; Benner, S. A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15105-15112
19. Malyshev, D. A.; Dhami, K.; Quach, H. T.; Lavergne, T.; Ordoukhanian, P.; Torkamani, A.; Romesberg, F. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 12005-12010
20. Seo, Y. J.; Matsuda, S.; Romesberg, F. E. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5046-5047
21. Seo, Y. J.; Malyshev, D. A.; Lavergne, T.; Ordoukhanian, P.; Romesberg, F. E. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19878-19888
22. Betz, K.; Malyshev, D. A.; Lavergne, T.; Welte, W.; Diederichs, K.; Dwyer, T. J.; Ordoukhanian, P.; Romesberg, F. E.; Marx, A. Nat. Chem. Biol. 2012, 8, 612-614
23. Malyshev, D. A.; Pfaff, D. A.; Ippoliti, S. I.; Hwang, G. T.; Dwyer, T. J.; Romesberg, F. E. Chem.-Eur. J. 2010, 16, 12650-12659
24. Johar, Z.; Zahn, A.; Leumann, C. J.; Jaun, B. Chem.-Eur. J. 2008, 14, 1080-1086
25. Matsuda, S.; Fillo, J. D.; Henry, A. A.; Rai, P.; Wilkens, S. J.; Dwyer, T. J.; Geierstanger, B. H.; Wemmer, D. E.; Schultz, P. G.; Spraggon, G.; Romesberg, F. E. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10466-10473
26. Krahn, J. M.; Beard, W. A.; Wilson, S. H. Structure 2004, 12, 1823-1832
27. Chou, S. H.; Chin, K. H.; Wang, A. H. Nucleic Acids Res. 2003, 31, 2461-2474
28. Chou, S. H.; Zhu, L.; Reid, B. R. J. Mol. Biol. 1994, 244, 259-268
29. Shepard, W.; Cruse, W. B.; Fourme, R.; de la Fortelle, E.; Prange, T. Structure 1998, 6, 849-861
30. Špacková, N. A.; Berger, I.; Šponer, J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7564-7572
31. Sunami, T.; Kondo, J.; Hirao, I.; Watanabe, K.; Miura, K. I.; Takenaka, A. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2004, 60, 90-96
32. Rothwell, P. J.; Waksman, G. Adv. Protein Chem. 2005, 71, 401-440
33. Li, Y.; Korolev, S.; Waksman, G. EMBO J. 1998, 17, 7514-7525
34. Doublié, S.; Tabor, S.; Long, A. M.; Richardson, C. C.; Ellenberger, T. Nature 1998, 391, 251-258
35. Kiefer, J. R.; Mao, C.; Braman, J. C.; Beese, L. S. Nature 1998, 391, 304-307
36. Echols, H.; Goodman, M. F. Annu. Rev. Biochem. 1991, 60, 477-511
37. Kool, E. T. Annu. Rev. Biochem. 2002, 71, 191-219
38. Goodman, M. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 10493-10495
39. Kunkel, T. A. J. Biol. Chem. 2004, 279, 16895-16898
40. Wu, E. Y.; Beese, L. S. J. Biol. Chem. 2011, 286, 19758-19767
41. Obeid, S.; Welte, W.; Diederichs, K.; Marx, A. J. Biol. Chem. 2012, 287, 14099-14108
42. Obeid, S.; Blattner, N.; Kranaster, R.; Schnur, A.; Diederichs, K.; Welte, W.; Marx, A. EMBO J. 2010, 29, 1738-1747
43. Hohlbein, J.; Aigrain, L.; Craggs, T. D.; Bermek, O.; Potapova, O.; Shoolizadeh, P.; Grindley, N. D. F.; Joyce, C. M.; Kapanidis, A. N. Nat. Commun. 2013, 4, 2131
44. Berezhna, S. Y.; Gill, J. P.; Lamichhane, R.; Millar, D. P. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 11261-11268
45. Golosov, A. A.; Warren, J. J.; Beese, L. S.; Karplus, M. Structure 2010, 18, 83-93
46. Ludwig, J.; Eckstein, F. J. Org. Chem. 1989, 54, 631-635
47. Kabsch, W. Acta Crystallgr., Sect. D: Biol. Cyrstallogr. 2010, 66, 125-132
48. Karplus, P. A.; Diederichs, K. Science 2012, 336, 1030-1033
49. Betz, K.; Streckenbach, F.; Schnur, A.; Exner, T.; Welte, W.; Diederichs, K.; Marx, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 5181-5184
50. Adams, P. D.; Afonine, P. V.; Bunkoczi, G.; Chen, V. B.; Davis, I. W.; Echols, N.; Headd, J. J.; Hung, L.-W.; Kapral, G. J.; Grosse-Kunstleve, R. W.; McCoy, A. J.; Moriarty, N. W.; Oeffner, R.; Read, R. J.; Richardson, D. C.; Richardson, J. S.; Terwilliger, T. C.; Zwart, P. H. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2010, 66, 213-221
51. Emsley, P.; Lohkamp, B.; Scott, W. G.; Cowtan, K. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2010, 66, 486-501
52. Chen, V. B.; Arendall, W. B., 3rd; Headd, J. J.; Keedy, D. A.; Immormino, R. M.; Kapral, G. J.; Murray, L. W.; Richardson, J. S.; Richardson, D. C. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2010, 66, 12-21
53. Smart, O. S.; Womack, T. O.; Sharff, A.; Flensburg, C.; Keller, P.; Paciorek, W.; Vonrhein, C.; Bricogne, G. grade, version 1.2.2; Global Phasing Limited: Cambridge, U.K., 2011; http://www.globalphasing.com.
54. DeLano, W. L. The PyMOL Molecular Graphics System; Schrodinger, LLC: San Carlos, CA, 2002; http://www.pymol.org.