restriction endonuclease, SssI DNA methyltransferase, 5-methylcytosine, DNA recognition
Discipline
General biochemistry and metabolism (Council of Medical and Biological Sciences)
100 %
Ortelius classification: Enzimology
Panel
Publications Panel
Department or equivalent
Institute of Biochemistry (HUN-REN Biological Research Centre Szeged)
Starting date
2011-01-01
Closing date
2011-02-28
Funding (in million HUF)
0.308
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Summary in Hungarian
A pályázat célja a következő cikkünk publikációs költségének (open access charge) fedezése: Stier, I. and Kiss, A. (2010) The Type II restriction endonuclease MvaI has dual specificity. Nucleic Acids Res. Doi: 10.1093/nar/gkq676. IF: 7.479
Cikkünk az MvaI restrikciós endonukleáz egy különleges tulajdonságát írja le. Az MvaI ismert specifitása 5’-CCˇAGG-3’/5’-CC^TGG-3’, az enzim a nyílhegyek által jelölt helyeken hasít. A belső citozinok N4-metilációja (Cm4CAGG/Cm4CTGG) véd az MvaI hasítás ellen (Butkus és mtsai, Nucleic Acids Res. 13: 5727-5746). Közleményünkben leírjuk, hogy az MvaI képes működni egy másik, hasonló szekvencián is (CCGGG/CCCGG, BcnI hely), amennyiben a belső citozinok helyett 5-metilcitozin van, de ebben az esetben a hasítás csak az egyik szálon, a középső pozícióban G-t tartalmazó un. G-szálon következik be: Cm5CˇGGG/CCm5CGG. Kimutattuk, hogy olyan szekvenciáknál, ahol két egymás felé forduló, metilált BcnI hely részlegesen átfed (metilált SmaI helyek), a két egymástól független hasítás (nick) kettősszál-hasítást és tompa végű fragmentumokat eredményez: CCm5CˇGGG/CCm5C^GGG. A metilált SmaI helynél a kettősszál-hasítás sebessége kisebb és a szubsztrátfelismerés specifitása kevésbé szigorú, mint az ismert „kanonikus” CCAGG/CCTGG helynél. Vannak olyan restrikciós endonukleázok (pl. DpnI), amelyek csak akkor működnek, ha a szubsztrátszekvenciájuk metilált, azonban az MvaI az első, amelyről kimutatták, hogy ismert, metilálatlan felismerőhelyén mutatott aktivitása mellett metiláció-függő aktivitása is van egy másik szekvencián.
Summary
The goal of the grant application is to cover publication costs (open access charge) of the paper: Stier, I. and Kiss, A. (2010) The Type II restriction endonuclease MvaI has dual specificity. Nucleic Acids Res. Doi: 10.1093/nar/gkq676. IF: 7.479.
Our paper describes a peculiar feature of the restriction endonuclease MvaI. The known specificity of MvaI is 5’-CCˇAGG-3’/5’-CC^TGG-3’, the enzyme cuts as indicated by the arrowheads. N4-methylation of the inner cytosines (Cm4CAGG/Cm4CTGG) protects the site against MvaI cleavage (Butkus et al., Nucleic Acids Res. 13: 5727-5746). In our paper we show that MvaI nicks the G-strand of the related sequence (CCGGG/CCCGG, BcnI site) if the inner cytosines are C5-methylated: Cm5CˇGGG/CCm5CGG. At methylated SmaI sites where two oppositely oriented methylated BcnI sites partially overlap, double-nicking leads to double-strand cleavage (CCm5CˇGGG/CCm5C^GGG) generating fragments with blunt ends. The double-strand cleavage rate and the stringency of substrate site recognition is lower at the methylated SmaI site than at the canonical target site CCAGG/CCTGG. There are restriction enzymes e.g. DpnI, which require methylated substrate site, but MvaI is the first restriction endonuclease shown to possess, besides the “normal” activity on its unmethylated recognition site, also a methylation-directed activity on a different sequence.
Final report
Results in Hungarian
A cikk, melynek publikációját a jelen pályázat támogatta, megjelent:
Stier, I. and Kiss, A. (2010) The Type II restriction endonuclease MvaI has dual specificity.
Nucleic Acids Res. 38: 8231-8238.
A közlemény végén jeleztük, hogy a kutatást az NI61786 számú OTKA pályázat támogatta. A jelen publikációs pályázat támogatását nem tudtuk adatszerűen feltüntetni, mert a pályázatot már a közlemény elfogadása után adtuk be.
Megjegyzés: A "Közlemények" rovatban a cikk megjelenésének éveként 2011-et tüntettem fel, mert a rendszer a 2010-et technikai okok miatt nem fogadta el.
Results in English
The paper, whose publication was supported by this grant, has been published:
Stier, I. and Kiss, A. (2010) The Type II restriction endonuclease MvaI has dual specificity.
Nucleic Acids Res. 38: 8231-8238.
Support by the OTKA research grant NI61786 was acknowledged in the paper. Support by this publication grant was not indicated because the grant application was submitted after the paper had been accepted.
Remark: In the "Publications" column I had to enter 2011 as publication year, because 2010 was, for technical reasons, rejected by the system.
