Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Рекомбиногенность бактериального белка reca из pseudomonas aeruginosa сопряжена со стабильностью его нуклеопротеинового комплекса

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Байтин, Дмитрий Михайлович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Взаимодействие белка RecA с онДНК

1.2. Взаимодействие белка RecA с днДНК

1.3. Гидролиз АТФ

1.4. Реакция переноса нити

1.5. Роль белка SSB в реакции переноса нити

1.6. Роль белка RecA в SOS-системе клетки

1.7. Свойства, обеспечивающие высокую рекомбиногенность белков RecA

1.8. RecA-подобные белки

1.9.1. Структура гена гесА из Pseudomonas aeruginosa и анализ его продукта

1.9.2. Рекомбиногенность белка RecA из P.aeruginosa

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ

3.1. Очистка белка RecAPa и измерение его АТФазной активности в зависимости от температуры

3.2. ОнДНК-зависимый гидролиз АТФ белка RecAPa

3.3. Стехиометрия связывания белка РесАРа с онДНК

3.4. Реакция переноса нити, катализируемая белком РесАРа

3.5. Конкуренция между белками РесАРа и ЗБВ за связывание с ДНК

3.6. Диссоциация комплексов РесА::онДНК

3.7. Взаимодействие белка РесАРа с днДНК

3.8. Ингибирование РесАРа-зависимого гидролиза АТФ хлоридом натрия

3.9. Олиго(дТ)-зависимый гидролиз АТФ

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. ОнДНК-зависимый гидролиз АТФ проводимый белком РесАРа

4.2. Стехиометрия связывания белка РесАРа с онДНК

4.3. Взаимодействие белка РесАРа с днДНК

4.4. Причины высокой рекомбиногенности белка РесАРа

4.5. Биохимические основы стабильности филамента РесАРа

Введение Диссертация по биологии, на тему "Рекомбиногенность бактериального белка reca из pseudomonas aeruginosa сопряжена со стабильностью его нуклеопротеинового комплекса"

Началом интенсивного изучения молекулярных механизмов генетической рекомбинации можно считать 1965 год, когда А. Кларк и А. Маргулис описали ген гесА у Escherichia coli и показали абсолютную зависимость гомологичной рекомбинации от целостности этого гена (Clark and Margulies, 1965). С тех пор его продукт - белок RecA является наиболее интенсивно изучаемым ферментом гомологичной рекомбинации.

Структурные и функциональные гомологи этого белка выявлены во всех трех царствах живого - Bacteria, Еикагуа и Archaea (Roca and Сох, 1997). Широкое распространение генов гесА среди представителей этих царств, вне зависимости от условий обитания, свидетельствует о высокой консервативности молекулярного механизма гомологичной рекомбинации в эволюции.

Несмотря на небольшой размер белка RecA (его мол. масса составляет -40 кДа), он обладает поразительной полифункциональностью: гидролизует АТФ: взаимодействует с однонитевой ДНК (онДНК) и двунитевой ДНК (днДНК)? является копротеазой при авторасщеплении репрессора SOS регулона клетки (белка LexA) и катализирует ренатурацию двунитевой ДНК ( Horii et al., 1981; Leahy et al., 1986).

В ходе образования протяженного филамента в комплексе с АТФ и онДНК белок RecA претерпевает конформационные изменения, благодаря которым он приобретает способность проводить реакции спаривания и обмена нитей между гомологичными молекулами ДНК. Моделью рекомбинационного процесса in vitro является перенос нити с линейной молекулы днДНК фага М13 или фага Х174 на кольцевую онДНК того же фага (Roman et al., 1986). Данная реакция протекает с участием белка SSB (Kowalczykowski et al., 1987). Последовательное изучение каждого из этапов этой реакции позволяет понять закономерности гомологичной рекомбинации in vivo.

Актуальность проблемы. Несмотря на то, что ген гесА из Pseudomonas aeruginosa (recAPa) был клонирован и секвенирован еще в 1987 году (Крюков, Зайцев и др., 1987; Sano and Kageyama, 1987), исследование биохимических свойств белка RecA из P. aeruginosa (RecAPa) было предпринято только в последнее время. Необычная способность белка RecAPa индуцировать высокую частоту рекомбинационных обменов в клетках Е. coli позволяет отнести его к классу гиперрекомбиногенных белков, таких как описанные ранее белки RecA441 и RecA730 из Е. coli (Lavery and Kovalczykowski, 1988; 1990; 1992). Однако в отличие от этих белков гиперрекомбиногенность белка RecAPa выражается на фоне крайне слабой индукции SOS-функций клетки. Такая необычная комбинация Ree и SOS-фенотипов клеток Е. coli, содержащих белок RecAPa, указывает на различия при инициировании гомологичной рекомбинации, контролируемой этим белком.

Исследование белка RecAPa в сравнении с белком RecA из Е. coli (RecAEc) in vitro выявило корреляцию между рекомбиногенностью белка RecA и стабильностью его нуклеопротеинового комплекса. Вместе с тем, существует ряд "внешних" факторов, определяющих стабильность филамента, образуемого белком RecAEc in vitro, и, по-видимому, in vivo. Одним из таких факторов является необычный эффект, производимый молекулой дАТФ на белок RecAEc (Menetski & Kowalczykowski, 1989; Shan et al., 1997). Несмотря на ряд проведенных исследований, до сих пор остается открытым вопрос о том, какие биохимические свойства белков RecA отвечают за стабильность нуклеопротеинового комплекса и важна ли эта стабильность для инициирования рекомбинации.

Цель работы. Целью работы было изучение биохимических свойств белка RecAPa для выяснение причин его высокой рекомбиногенности in vivo.

Задачи работы. Для достижения этой цели решали следующие задачи: 1) Выделение и очистка белка RecAPa; 2) Сравнительный анализ ДНК-зависимого гидролиза АТФ, катализируемого белками RecAPa и RecAEc; 3) Изучение особенностей реакции переноса нити, катализируемой белком RecAPa; 4) Изучение биохимических свойств, определяющих эффективность белков RecAPa и RecAEc в конкуренции с белком SSB за взаимодействие с онДНК.

Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые охарактеризованы биохимические свойства белка RecAPa, как наиболее рекомбиногенного из всех белков RecA, изученных к настоящему времени. Выявлена корреляция между высокой рекомбиногенностью белка RecAPa и стабильностью его нуклеопротеинового комплекса. Исследованы зависимости межмолекулярного взаимодействия в полимере белка RecA, а также взаимодействия белка с ДНК от концентрации ионов Мд++. Предложен новый метод, позволяющий регистрировать кинетику разборки филаментов, построенных белками RecA на онДНК. Изучен эффект кофактора дАТФ, в комплексе с которым белок RecAEc создает филамент, по своей стабильности напоминающий филамент RecAPa.

Проведенное исследование относится к числу фундаментальных. Оно расширяет наши представления о молекулярном механизме гомологичной рекомбинации. Вместе с тем, подобные исследования имеют и прикладное

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Байтин, Дмитрий Михайлович

выводы

I. По сравнению с белком RecA из Е. coli (RecAEc) белок RecA из P.aeruginosa .(RecAPa) обладает следующими характеристиками:

1) повышенным сродством как к одно-, так и к двунитевой ДНК;

2) повышенным сродством мономеров RecA друг к другу при полимеризации белка на ДНК;

3) более высокой устойчивостью комплекса белка с ДНК к ионной силе раствора;

4) повышенной конкурентноспособностью по отношению к однонитевому ДНК-связующему белку SSB за взаимодействие с однонитевой ДНК;

5) способностью конкурировать с белком SSB даже при 1 мМ ионов Мд++;

6) более медленной разборкой филамента, образованного на однонитевой ДНК;

7) более частым инициированием реакции обмена нитей ДНК in vitro;

II. Эти биохимические характеристики свидетельствуют о более высокой стабильности пресинаптического комплекса (RecA::AT<t>::oHflHK) белка RecAPa по сравнению с белком RecAEc и объясняют высокую частоту рекомбинационных обменов, контролируемых белком RecAPa в клетках Е. coli.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Замена гена гесАЕс на ген гесАРа в клетках Е. coli приводит к появлению необычно высокой частоты рекомбинационных обменов. По уровню своей рекомбиногенности, белок RecAPa превосходит такие мутантные белки RecA из Е. coli, как RecA441 и RecA730. Вместе с тем, его гиперрекомбиногенность проявляется на фоне почти полного отсутствия SOS-ответа, что не характерно для белков RecA из Е. coli (Бахланова и Ланцов, 1998). Таким образом, интерес к биохимическим свойствам белка RecAPa в большой степени продиктован необычностью фенотипа клетки, с ним связанного.

По ряду биохимических функций белки RecAPa и RecAEc имеют много общего. Так, при 37°С по эффективности гидролиза АТФ (kcat) оба белка RecA различаются между собой лишь на 10-12%. В оптимальных для белка RecAEc условиях, т.е. при 10 мМ MgCI2, белок RecAPa имеет такое же сродство к АТФ, как и белок RecAEc. Однако заметное различие между белками оказалось в сродстве к ДНК. Белок RecAPa намного эффективнее взаимодействует с он- и днДНК, чем белок RecAEc. Повышенное взаимодействие с онДНК явилось причиной того, что белок RecAPa образует на онДНК очень стабильный нуклеопротеиновый комплекс, который не разрушается белком SSB. Интересно, что характер конкуренции белка RecAPa с белком SSBEc за онДНК оказался точно такой же, как с белком SSBPa, что свидетельствует о том, что это свойство сохраняется также и в клетках Р. aeruginosa. В ходе конкуренции с белком SSB за онДНК, белок RecAPa намного быстрее, чем белок RecAEc, создает стабильный пресиналтический комплекс, который затем вовлекается в реакцию переноса нити. Эффективность, с которой белок RecAPa in vitro проводит вначале спаривание гомологичных молекул ДНК, а затем расширение гетеродуплексной области, выражается в изменении фенотипа клетки, а именно в увеличении частоты рекомбинационных обменов.

Вместе с тем, остается вопрос, почему белок RecAPa конститутивно не индуцирует SOS-функции клетки, обладая точно такой же протеазной активностью, как и белок RecAEc. По-видимому, причина этого кроется в том, что даже в пределах небольших концентраций, присутствующих в клетке, белок RecAPa создает достаточно стабильный пресинаптический комплекс, способный активно вступать в реакцию обмена нитей, минуя фазу, в ходе которой происходит протеолиз белка LexA. В связи с тем, что сайты взаимодействия филамента RecA с белком LexA и днДНК перекрываются, эффективное включение такого пресинаптического комплекса в синапс с гомологичной днДНК исключает возможность участия в реакции белка LexA. Таким образом, высокое сродство белка RecAPa к онДНК влечет эффективное спаривание гомологичных молекул ДНК в ходе синаптической фазы, что, в свою очередь, предотвращает включение механизма SOS-ответа.

В присутствии белков RecO, RecR и RecF, а также дАТФ, белок RecAEc образует филамент, который по стабильности сравним с филаментом, образуемым белком RecAPa. Так, даже небольшое присутствие дАТФ в реакционной смеси с АТФ, увеличивает эффективность конкуренции белка RecAEc с белком SSB (Menetski et al., 1989; Shan et al., 1997). Однако, по нашим данным, кинетика разборки филамента в присутствии дАТФ та же, что и в присутствии АТФ. Можно предполагать, что преимущество в конкуренции с белком SSB приобретается комплексом RecAEc: :дАТФ в результате более высокой скорости его ассоциации к ДНК. Если так, то данный эффект аналогичен эффекту, проявляемуму мутантными белками RecA803, RecA441 и RecA730 (Madiraju et al., 1992). Действительно, как и в случае с этими мутантными белками, замещение АТФ на дАТФ в комплексе с белком RecAEc дикого типа приводит к тому, что увеличивается сродство мономеров RecA друг к другу, но сродство к ДНК остается прежним.

Филамент RecAPa, напротив, диссоциируется с онДНК намного медленнее, чем филамент RecAEc. Высокая стабильность комплекса RecAPa: :АТФ::онДНК достигается за счет и более сильных взаимодействий между соседними мономерами, и увеличенного сродства белка к ДНК. В результате совместного проявления этих свойств активность белка RecAPa в конкуренции с белком SSB за онДНК такова, что приводит к возникновению необычно высокой частоты рекомбинационных обменов irt vivo.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Байтин, Дмитрий Михайлович, Гатчина

1. Бахланова И.В., Ланцов В.А., Повышенная частота рекомбинационных обменов, контролируемых белком RecA из Pseudomonas aeruginosa II ДАН.-1998,-Т.359.-С.841 -843.

2. Крюков В.М., Зайцев E.H., Кузьмин Н.П., Зайцева Е.М., Структура гесА-подобного гена из Pseudomonas aeruginosa //препринт ЛИЯФ.-1986.-М.1264.

3. Маниатис Т., Фрич Э. и Сэмбрук Дж., Молекулярное клонирование // М: Мир.-1984.

4. Alexseyev A.A., Baitin D.M., Kuramitsu S., Ogawa Т., Ogawa H. and Lanzov V.A., A recombinational defect in the C-terminal domain of Escherichia coli RecA2278-5 protein is compensated by protein binding to ATP// Mol. Microbiol.-1997.-V.23.-P.255-265.

5. Bedale W.A. and Сох M.M., Evidence for the coupling of ATP hydrolysis to the final (extension) phase of RecA protein-mediated DNA strand exchange // J. Biol. Chem.-1996.-V.271 .-P.5725-32.

6. Benson F.E., Bauman P., West S.C., Synergistic actions of Rad51 and Rad52 in recombination and DNA repair // Nature.-1998.-V.391 .-P.401-404.

7. Brenner S.L., Mitchell R.S., Morrical S.W., Neuendorf S.K., Schutte B.C., Cox M.M., RecA protein-promoted ATP hydrolysis occurs throughout RecA nucleoprotein filaments//J. Biol. Chem.-1987.-V.267.-P.4011-6.

8. Bryant F.R., Riddles P.W., Lehman I.R., Studies of the mechanism of DNA pairing by the RecA protein of Escherichia coli II Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol.-1984.-P.513-523.

9. Burnet B., Rao B.J., Jwang B., Reddy G., Radding C.M., Resolution of the three-stranded recombination intermediate made by RecA protein. An essential role of ATP hydrolysis II J. Mol. Biol.-1994.-V.238.-P.540-554.

10. Cazenave C., Toulme J.J., Helene C., Binding of RecA protein to single-stranded nucleic acids: spectroscopic studies using fluorescent polynucleotides // EMBO J.-1983.-V.2.-P.2247-51.

11. Chow S.A., Rao B.J. and Radding C.M., Reversibility of strand invasion promoted by RecA protein and its inhibition by Escherichia coli single-stranded DNA-binding protein or phage T4 gene 32 protein 11 J. Biol. Chem.-1988.-V.263.-P.200-9.

12. Cox M.M., Why does RecA protein hydrolyse ATP?// Trends Biochem. Sci.-1994.-V.19.-P.217-22.

13. Cox M.M. & Lehman I.R., Directionality and polarity in RecA protein-promoted branch migration // Proc Natl Acad Sci.- 1981- V.78,- P.6018-22.

14. Cox M.M. & Lehman I.R., RecA protein-promoted DNA strand exchange. Stable complexes of RecA protein and single-stranded DNA formed in the presence of ATP and single-stranded DNA binding protein // J. Biol. Chem.-1982.-V.257.-P.8523-32.

15. Egelman E.H., Stasiak A., Structure of helical RecA-DNA complexes. Complexes formed in the presence of ATP-gamma-S or ATP // J. Mol. BioL-1986,-V.191.-P.677-97.

16. Egelman E.H., Stasiak A., Structure of helical RecA-DNA complexes. Local conformational changes visualized in bundles of RecA-ATPyS filamet // J. Mol. Biol.-1988.-V.200.-P.329-349.

17. Flores T., Orengo S.A., and Moss D., Comparison of conformational haracteristics in structurally similar protein pairs // Protein Sci.-1993.-V.2.-P.1811-26.

18. Formosa T., Alberts B.M., Purification and characterization of the T4 bacteriophage UvsX protein // J. Biol. Chem.-1986.-V.261.-P.6107-18.

19. Frank E.G., Hauser J., Levine A.S., Woodgate R., Targeting of the UmuD, UmuD', and MucA mutagenesis proteins to DNA by RecA protein // Proc. Natl. Acad. Sci.-1993.-V.90.-P.8169-8173.

20. Fujisawa H., Yonesaki T., Minagawa T., Sequence of the T4 recombination gene, uvsX, and its comparison with that of the recA gene of Escherichia coli II Nucleic Acids Res.-1985.-V. 13.-P.7473-81.

21. Genschel J., Litz L., Thole H., Roemling U., Urbanke C., Isolation, sequencing and overproduction of the single-stranded DNA binding protein from Pseudomonas aeruginosa PAO// Gene.-1996.-V.182.-P. 137-43.

22. Gonda D.K., Radding CM., The mechanism of the search for gomology promoted by RecA protein // J. Biol. Chem.-1986.-V.261.-P. 13087-13096.

23. Griffith J.D., Harris L.D. and Register J., Visualization of SSB-ssDNA complexes active in the assembly of stable RecA-DNA filaments // Cold. Spring. Harb. Symp. Quant. Biol. 1984;49:553-9.

24. Hewat E.A., Ruigrok R.W., DiCapua E., Activation of RecA protein: the pitch of the helical complex with single-stranded DNA// EMBO J.-1991.-V.10.-P.2695-8.

25. Horii T., Ogawa T., Nakatani T., Hase T., Matsubara H., Ogawa H., Regulation of SOS functions: purification of E. coli LexA protein and determination of its specific site cleaved by the RecA protein // Cell.-1981 .-V.27.-P.515-22.

26. Kato R., Kuramitsu S., Characterization of thermostable RecA protein and analysis of its interaction with single-stranded DNA II Eur J Biochem.- 1999.-V.259,-P.592-601.

27. Konforti B.B., Davis R.V., ATP hydrolysis and the displaced strand are two factors that determine of RecA-promoted DNA strand exchange // J. Mol. Biol.-1992.-V.227.-P.38-53.

28. Kowalczykowski S.C., Biochemical and biological function of Escherichia coli RecA protein: behavior of mutant RecA proteins II Biochimie.-1991 .-V.73.-P.289-304.

29. Kowalczykowski S.C. and Eggleston A.K., Homologous pairing and DNA strand-exshange proteins//Annu. Rev. Biochem.-1994.-V.63.-P.991-1043.

30. Kowalczykowski S.C., Krup R.A., DNA-strand exchange promoted by RecA protein in the absence of ATP.implications for the mechanism of energy transduction in protein-promoted nucleic acid transactions // Proc. Natl. Acad. Sci.-1995.-V.92.-P.3478-82.

31. Kim S.K., Norden B. and Takahashi M., Role of DNA intercalators in the binding of RecA to duble-stranded DNA // J. Biol. Chem.-1993.-V.268.-P. 14799-14804.

32. Lauder S.D., Kowalczykowsky S.K., Asymmetry in the RecA protein-DNA filament//J. Biol. Chem.-1991.-V.266.-P.5450-8.

33. Lavery P.E. and Kowalczykowsky S.K., Biochemical basis of the temperature-inducible constitutive protease activity of the RecA441 protein of Escherichia coli ll J. Mol. Biol.-1988.-V.203.-P.861-74.

34. Lavery P.E. and Kowalczykowsky S.K., Properties of recA441 protein-catalyzed DNA strand exchange can be attributed to an enhanced ability to compete with SSB protein // J Biol Chem.-1990.-V.265.-P.4004-10.

35. Lavery P.E. and Kowalczykowsky S.K., A postsynaptic role for single-stranded DNA-binding protein in RecA protein-promoted DNA strand exchange /7 j. Biol. Chem -1992.-V.267.-P.9315-20.

36. Leahy M.C., Radding C.M.,Topography of the interaction of RecA protein with single-stranded deoxyoligonucleotides // J. Biol. Chem.-1986,- V.261.-P.6954-60.

37. Lee J.W., Cox M.M., Ingibition of RecA protein-promoted ATP hydrolysis. 1. ATPyS and ADP are antagonistic inhibitors // Biochemistry.- 1990.-V.29.-P.7666-7676.

38. Lee J.W., Cox M.M., Ingibition of RecA protein-promoted ATP hydrolysis.2. Longitudinal assemblu and disassemblu of RecA protein filaments mediated by ATP and ADP // Biochemistry.- 1990.-V.29.-P.7677- 7683.

39. Lindsley J.E., Cox M.M., Dissociation pathway for RecA nucleoprotein filaments formed on linear duplex DNA // J. Mol. Biol.-1989.-V.205.-P.695-711.

40. Lindsley J.E., Cox M.M., Assembly and disassembly of RecA protein filaments occur at opposite filament ends. Relationship to DNA strand exchange // J. Biol. Chem.-1990.-V.265.-P.9043-54.

41. Litman R.M., A deoxyribonucleic acid polymerase from Micrococcus luteus

42. Micrococcus lysodeikticus) isolated on deoxyribonucleic acid-cellulose // J.Biol.Chem.-1968.-V.243.-P.6222-6233.

43. Little J.W., Mount D.W., The SOS-regulatory system of Escherichia coli// Cell.-1982.-V.29.-P. 11 -22.

44. Lohman T.M., Bujalowski W. and Overman L.B., Interactions of the E. coli single strand binding (SSB) protein with ss nucleic acids. Binding mode transitions and equilibrium binding studies // Biochem. Pharmacol.-1988.-V.37.-P.1781-2.

45. Lovett C.M., Roberts J.W., Purification of a RecA protein analogue from Bacillus subtilis II J. Biol. Chem.-1985.-V.260.-P.3305-13.

46. Madiraju M.V.V.S., Lavery P.E., Kowalczykowski S.C. and Clark A. J., Enzymatic properties of the RecA803 protein, a partial suppressor of recF mutations // Biochemistry.-1992.-V.31 .-P. 10529-10535.

47. Marrione P.E. and Cox M M., RuvB protein-mediated ATP hydroiysis: functional asymmetry in the RuvB hexamer// Biochemistry.-1995.-V.34.-P.9809-18.

48. Masin A.V. and Kowalczykowsky S.K., The function of the secondary DNA-binding site of RecA protein during DNA strand exchange // EMBO Journal.-1998.-V. 17.-P. 1161 -1168.

49. Menetski J.P. and Kowalczykowsky S.K., Interaction of RecA Protein with Single-stranded DNA. Quantitative Aspects of Binding Affinity Modulation by Nucleotide Cofactors//J. Mol. Biol.- 1985.-V.181.-P.281-285.

50. Menetski J. P. and Kowalczykowsky S.K., Transfer of RecA protein from one polynucleotide to another. Effect of ATP and determination of the processivity of ATP hydrolysis during transfer// J. Biol. Chem.-1987.-V.262.-P.2093-100.

51. Menetski J.P. and Kowalczykowsky S.K., Transfer of RecA protein from one polynucleotide to another. Kinetic evidence for a ternary intermediate during the transfer reaction// J. Biol. Chem.-1987.-V.262.-P.2085-92.

52. Menetski J.P. and Kowalczykowsky S.K., Enhancement of Escherichia coli RecA protein enzymatic function by dATP II Biochemistry.-1989.-V.28.-P.5871-81.

53. Menetski J.P., Bear D.G., Kowalczykowsky S.K., Stable DNA heteroduplex formation catalysed by the Escherichia coli RecA protein in the absence of ATP hydrolysis // Proc. Natl. Acad. Sci.-1990.-V.87.-P.21-25.

54. Menetski J.P., Varghese A., Kowalczykowsky S.K., The physical and enzymatic properties of Escherichia coli RecA protein display anion-specific inhibition II J. Biol. Chem.- 1992.- V.267.-P. 10400-4.

55. Menge K.L. and Bryant F.R., Effect of nucleotide cofactor structure on RecA protein-promoted DNA pairing. 1.Three-strand exchange reaction // Biochemistry.1992.-V. 31.-P.5151-7.

56. Mikawa T., Masui R., Kuramitsu S., RecA protein has extremely high cooperativity for substrate in its ATPase activity // J. Biochem.-1998.-V.123.-P.450-7.

57. Mitchell A.H. and West S.C., Hexameric rings of Escherichia coli RuvB protein. Cooperative assembly, processivity and ATPase activity//J. Mol. Biol.-1994.-V.243,-P.208-15.

58. Morrical S.W., Lee J., Cox M.M., Continuous association of Escherichia coli single-stranded DNA binding protein with stable complexes of RecA protein and single-stranded DNA // Biochemistry.-1986.-V.25.-P. 1482-94.

59. Morrical S.W., Cox M.M., Stabilization of RecA protein-ssDNA complexes by the single-stranded DNA binding protein of Escherichia coli II Biochemistry.-1990.-V.29.-P.837-43.

60. Muniyappa K., Williams K., Chase J.W. and Radding C.M., Active nucleoprotein filaments of single-stranded binding protein and RecA protein on single-stranded DNA have a regular repeating structure // Nucleic. Acids. Res.- 1990.-V. 18.-P.3967-73.

61. Namsaraev E.A., Baitin D.M., Bakhlanova I.V., Alexseyev A.A., Ogawa H. and Lanzov V.A., Biochemical basis of hyper-recombinogenic activity of Pseudomonas aeruginosa RecA protein in Escherichia coli cells // Mol. Microbiol.-1998.-V.27.-P.727-738.

62. New J.H., Sugiyama T., Zaitseva E., Kowalczykowski S.C., Rad52 protein stimulates DNA strand exchange by Rad51 and replication protein A // Nature.-1998.-V.391 .-P.407-409.

63. Ogawa H., Ogawa T., Regulation in repressor inactivation by RecA protein // Adv. Biophus.-1990.-V.26.-P.33-49.

64. Ogawa T., Yu X., Shinohara A. and Egelman E.N., Similarity of the yeast RAD51 filament to the bacterial RecAfilament // Science.-1993.-V.259.-P. 1896-9.

65. Phillips R C., George P., Rutman R.J., Thermodynamic data for the hydrolysis of adenosine triphosphate as a function of pH, Mg2+ ion concentration, and ionic strength//J. Biol. Chem.-1969.-V.244.-P.3330-42.

66. Pinsince J.M., Griffith J.D., Early stages in RecA protein-catalysed pairing. Analysis of coaggregate formation and non-homologous contacts // J. Mol. Biol.-1992.-V.228 P.409-420.

67. Pugh B.F., Cox M.M., High salt activation of RecA protein ATPase in the absence of DNA// J. Biol. Chem.-1988.-V.263.-P.76-83.

68. Pugh B.F., Cox M.M., General mechanism for RecA protein binding to duplex DNA // J. Mol. Biol.-1988.-V.203.-P.479-493.

69. Rao B.J., Radding C.M., Homologous recognition promoted by RecA protein via non-Watson-Crick bonds between identical DNA strands // Proc. Natl. Acad. Sci.1993. -V. 90. -P.6646-6650.

70. Rao B.J., Chiu S.K., Radding C.M., Homologous recognition and triplex formation promoted by RecA protein between duplex oligonucleotides and single-stranded DNA//J. Mol. Biol.-1993.-V.229.-P.328-343.

71. Rehrauer W.M., Kowalczykowski S.C., Alteration of the nucleoside triphosphate (NTP) catalytic domain within Escherichia coli RecA protein attenuates NTP hydrolysis but not joint molecule formation // J. Biol. Chem.-1993.-V.268.-P. 1292-7.

72. Rehrauer W.M., Lavery P.E., Palmer E.L., Singh R.N., and Kowalczykowski S.C., Interaction of Escherichia coli RecA protein with LexA repressor H J. Biol. Chem.-1996.-V.271 .-P.23865-23872.

73. Roca A.I. and Cox M.M.,The RecA protein: structure and function // Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol.-1990.-V.25.-P.415-56.

74. Roca A.I. and Cox M.M., RecA protein: structure, function, and role in recombinational DNA repair// Prog Nucleic Acid Res Mol Biol.-1997.-V.56.-P. 129-223. Review.

75. Roman L.J., Kowalczykowski S C., Relationship of the physical and enzymatic properties of Escherichia coli RecA protein to its strand exchange activity // Bjochemistry.-1986.-V.25.-P.7375-85.

76. Rould E.R., Muniyappa K., Radding C.M., Unwinding of geteroiogous DNA by RecA protein during the search for homologous sequences // J. Mol. Biol.-1992,-V.226.-P. 127-139.

77. Sano Y. and Kageyama M., The sequence and function of the recA gene and its protein in Pseudomonas aeruginosa PAO // Mol. Gen. Genet.-V.208.-P.412-419.

78. Schutte B.C., Cox M.M., Homology-dependent underwinding of duplex DNA in RecA protein generated paranemic complexes // Biochemistry.-1988.-V.27.-P.7886-7894.

79. Schutte B.C. and Cox M.M., Homology-dependent changes in adenosine 5'-triphosphate hydrolysis during RecA protein promoted DNA strand exchange: evidence for long paranemic complexes // Biochemistry. 1987.-V.26.-P.5616-25.

80. Shan Q., Bork J.M., Webb B.L., Inman R.B., Cox M.M., RecA protein filaments: end-dependent dissociation from ssDNA and stabilization by RecO and RecR proteins //J. Mol. Biol.-1997.-V.265.-P.519-540.

81. Shaner S.L., Radding C.M., Translocation of Escherichia coli RecA protein from a single-stranded tail to contiguous duplex DNA // The J. Biol. Chem.-1987.-V.262,-P.9211-9219.

82. Shevelev I.V., Kravetskaya T.P., Legina O.K., Krutyakov V.M., 'External' proofreading of DNA replication errors and mammalian autonomous 3'-5'exonucleases // Mutat. Res.-1996.-V.352.-P.51 -5.

83. Shibata T., DasGupta C., Cunningham R.P. and Radding C.M., Homologous pairing in genetic recombination: complexes of RecA protein and DNA // Proc. Natl. Acad. Sei.-1979.-V.76.-P.5100-4.

84. Shinohara A. and Ogawa T., Stimulation by Rad52 of yeast Rad51-mediated recombination // Nature.-1998.-V.391.-P.404-407.

85. Shinohara A., Ogawa H., Ogawa T., Rad 51 protein involved in repair and recombination in S.cerevisiae is a RecA-like protein // Cell.-1992.-V.69.-P.457-459.

86. Silver M.S.and Fersht A.R., Investigation of binding between RecA protein and single-stranded polynucleotides with the aid of a fluorescent deoxyribonucleic acid derivative // Biochemistry.-1983.-V.22.-P.2860-6.

87. Story R.M., Steitz T.A., Structure of the recA protein-ADP complex // Nature.-1992.-V.355.-P.374-6.

88. Story R.M., Bishop D.K., Kleckner N. and Steitz T.A., Structural relationship of bacterial RecA proteins to recombination proteins from bacteriophage T4 and yeast // Science.- 1993.-V.259.-P. 1892-6.

89. Stranathan M.C., Bayles K.W., Yasbin R.E., The nucleotide sequence of the recE+ gene of Bacillus subtilis II Nucleic Acids Res.-1990.-V.18.-P.4249.

90. Sung P., Catalysis of ATP-dependent homologous DNA pairing and strandexchange by yeast Rad51 protein H Science.-1994.-V.265.-P. 1241-1243.

91. Tsang S.S., Chow S.A., Radding C.M., Networks of DNA and recA protein are intermediates in homologous pairing // Biochemistry.-1985.-V.24.-P.3226-3232.

92. Wang Y., Adzuma K., Differential proximity probing of two DNA binding sites in the Escherichia coli RecA protein using photo-cross-linking methods // Biochemistry.-1996.-V.35.-P.3563-71.

93. Weinstock G.M., McEntee K. and Lehman I.R., Hydrolysis of nucleoside triphosphates catalyzed by the RecA protein of Escherichia coli. Hydrolysis of UTP // J. Biol. Chem.-1981.- V.256.-P.8856-8.

94. Wittung P., Norden P., Takahashi M., Secondary structure of RecA in solution. The effects of cofactor, DNA and ionic conditions // Eur. J. Biochem.- 1995.-V.228.1. P. 149-54.

95. Yonesaki T., Minagawa T., T4 phage gene uvsX product catalyzes homologous DNA pairing // EMBO J.-1985.-V.4.-P.3321-7.

96. Yu X., Egelman E.N., The LexA repressor binds within the deep helical groove of the activated RecA filament // J. Mol. Biol.-1993.-V.231 .-P.29-40.

97. Yu X., Angov E., Camerini-Otero R.D., and Egelman E., Structural polymorphism of the RecA protein from the thermophilic bacterium Thermus aquaticus II Biophys J.-1995.-V.69.-P.2728-38.

98. Zlotnick A., Mitchell R.S., Steed R.K. and Brenner S.L., Analysis of two distinct single-stranded DNA binding sites on the RecA nucleoprotein filament //

99. J Biol Chem.-1993.-V.268.-P.22525-30.

100. Zlotnick A., Mitchell R.S. and Brenner S.L., RecA protein filaments bind two molecules of single-stranded DNA with off rates regulated by nucleotide cofactor // J. Biol. Chem.-1990.-V.265.-P. 17050-4.

101. Zlotnick A., Brenner S.L., An alpha-helical peptide model for electrostatic interactions of proteins with DNA.The N terminus of RecA // J. Mol. Biol.-1989.- V.209.-P.447-57.