التحليل الطيفي للقرص المضغوط لدراسة التفاعلات بين الحمض النووي والبروتين
Summary
يوصف تفاعل مضمار الكروماتين المعتمد على ATP مع ليغند الحمض النووي باستخدام التحليل الطيفي للقرص المضغوط. يمكن استخدام التغييرات التنظيمية المستحثة على مروج الجينات التي تم تحليلها بواسطة القمم المتولدة لفهم آلية التنظيم النسخي.
Abstract
التحليل الطيفي الدائري (CD) هو طريقة بسيطة ومريحة للتحقيق في البنية الثانوية وتفاعلات الجزيئات الحيوية. وقد مكنت التطورات الأخيرة في التحليل الطيفي لمؤتمر نزع السلاح من دراسة التفاعلات بين الحمض النووي والبروتين والديناميات التوافقية للحمض النووي في مختلف البيئات الدقيقة بالتفصيل من أجل فهم أفضل للتنظيم النسخي في الجسم الحي. المنطقة المحيطة بمنطقة النسخ المحتملة يجب أن تكون غير مجروحة لتحدث النسخ. هذه عملية معقدة تتطلب تنسيق تعديلات الهستون ، وربط عامل النسخ بالحمض النووي ، وأنشطة إعادة عرض الكروماتين الأخرى. باستخدام التحليل الطيفي للقرص المضغوط ، من الممكن دراسة التغيرات التشكيلية في منطقة المروج الناجمة عن البروتينات التنظيمية ، مثل إعادة تشكيل الكروماتين المعتمدة على ATP ، لتعزيز النسخ. ويمكن أيضا رصد التغيرات تشكيلية التي تحدث في البروتين. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن معالجة الاستفسارات المتعلقة بتقارب البروتين مع الحمض النووي المستهدف وخصوصية التسلسل من خلال دمج الطفرات في الحمض النووي المستهدف. باختصار، يمكن للفهم الفريد لهذه الطريقة الحساسة وغير المكلفة التنبؤ بالتغيرات في ديناميكيات الكروماتين، وبالتالي تحسين فهم التنظيم النسخي.
Introduction
الديسكروزم الدائري (CD) هو تقنية طيفية تعتمد على التشهر المتأصل في الجزيئات الكلية البيولوجية التي تؤدي إلى امتصاص تفاضلي للضوء المستقطب بشكل دائري باليد اليمنى والأعسر. ويعرف هذا الامتصاص التفاضلي باسم الإملاء الدائري. ولذلك، يمكن استخدام هذه التقنية لتحديد تشكيل الجزيئات البيولوجية، مثل البروتينات والحمض النووي، وكلاهما يحتوي على مراكز chiral1،2.
الموجات الكهرومغناطيسية تحتوي على كل من المكونات الكهربائية والمغناطيسية. ويتذبذب المجالان الكهربائي والمغناطيسي عموديا على اتجاه انتشار الموجات. في حالة الضوء غير القطبي ، تتأرجح هذه الحقول في اتجاهات عديدة. عندما يكون الضوء مستقطبا بشكل دائري ، يتم الحصول على حقلين كهرومغناطيسيين عند اختلاف المرحلة 90 درجة مع بعضهما البعض. تظهر جزيئات Chiral دوران بصري دائري (ثنائية الدوران) بحيث تمتص الضوء المستقطب دائريا الأيمن والضوء المستقطب دائريا الأيسر إلى مدى مختلف3. سيتم تتبع الحقل الكهربائي الناتج كقطع ناقص ، وهو دالة الطول الموجي. وبالتالي، يتم تسجيل طيف القرص المضغوط على أنه بيضاوي الشكل (q)، ويتم تقديم البيانات على أنها متوسط بقايا القطع الناقص كدالة للطول الموجي.
في حالة البروتينات ، فإن Cα من الأحماض الأمينية (باستثناء الجليسين) هو chiral ، ويتم استغلال هذا عن طريق التحليل الطيفي للقرص المضغوط لتحديد الهيكل الثانوي لهذا الجزيئات الكبيرة4. عادة ما يتم تسجيل أطياف CD من جزيئات البروتين في نطاق الأشعة فوق البنفسجية البعيدة. α-البروتينات هيليكال لها اثنين من العصابات السلبية في 222 نانومتر و 208 نانومتر وذروة إيجابية واحدة في 193 nm4. تظهر البروتينات ذات البنية الثانوية المضادة لالتوازي β ورقة ذروة سلبية عند 218 نانومتر وذروة إيجابية عند 195 نانومتر4. البروتينات مع هياكل مضطربة تظهر بيضاوية منخفضة بالقرب من 210 نانومتر وذروة سلبية في 195 nm4. وهكذا، فإن الذروة/النطاقات المحددة جيدا لمختلف الهياكل الثانوية تجعل من CD أداة مريحة لتوضيح التغيرات التركيبية التي تحدث في الهيكل الثانوي للبروتينات أثناء التشبع وكذلك الربط الرابط.
الأحماض النووية لديها ثلاثة مصادر من chirality: جزيء السكر، وهتك الهيكل الثانوي، وترتيب الثالثية طويلة المدى من الحمض النووي في البيئة5،6. عادة ما يتم تسجيل أطياف CD من الأحماض النووية في نطاق 190 إلى 300 نانومتر5،6. كل تشكيل الحمض النووي، تماما مثل البروتينات، ويعطي طيف مميز، على الرغم من أن القمم / النطاقات يمكن أن تختلف من قبل بعض الدرجات بسبب ظروف المذيبات والاختلافات في تسلسل الحمض النووي7. يتميز B-DNA ، الشكل الأكثر شيوعا ، بذروة إيجابية حول 260-280 نانومتر وذروة سلبية حول 245 nm6. قمم / عصابات من الحمض النووي B-شكل صغيرة عموما لأن أزواج قاعدة عمودي على الحلزون المزدوج، مما يمنح chirality ضعيفة للجزيء. يعطي A-DNA ذروة إيجابية مهيمنة عند 260 نانومتر وذروة سلبية حول 210 nm6. Z-DNA، الحلزون أعسر، يعطي الفرقة السلبية في 290 نانومتر وذروة إيجابية حول 260 nm6. هذا الحمض النووي يعطي أيضا ذروة سلبية للغاية في 205 nm6.
بالإضافة إلى هذه التشكيلات، يمكن أن يشكل الحمض النووي أيضا ثلاثية ورباعية دبابيس شعر، وكلها يمكن تمييزها بالمنظار المضغوط. تعطي رباعية G-quadruplex المتوازية نطاقا إيجابيا مهيمنا عند 260 نانومترا ، في حين أن G-quadruplex المضاد للموازي يعطي نطاقا سلبيا عند 260 نانومترا وذروة إيجابية عند 290 نانومترا ، مما يجعل من السهل التمييز بين شكلي الهياكل الرباعية6. الثلاثيات لا تعطي الطيف المميز8. على سبيل المثال، تظهر أطياف الحمض النووي الذي يبلغ طوله 36 نيوكليوتيد مع إمكانية تشكيل حلزون ثلاثي داخل الجزيئي يحتوي على أزواج قاعدة G.G.C و T.A.T في وجود Na+ نطاقا سلبيا قويا عند 240 نانومترا وذروة إيجابية واسعة. تظهر الذروة الإيجابية الواسعة المساهمات عند 266 و273 و286 نانومتر. نفس oligonucleotide في وجود نا + و Zn + يظهر أربعة نطاقات سلبية (213، 238، 266، و 282 نانومتر) وذروة إيجابية في 258 نانومتر. وبالتالي، يمكن أن تختلف أطياف الحمض النووي الثلاثي وفقا لظروف الملح8.
وبالإضافة إلى هذه التشكيلات، مكنت أطياف الأقراص المضغوطة من تحديد شكل آخر من الحمض النووي يسمى X-DNA. يتكون الحمض النووي X عندما يحتوي تسلسل الحمض النووي على بقايا أدينين والثيمين البديلة. تحتوي أطياف القرص المضغوط للحمض النووي X على ذروتين سالبتين عند 250 و 280 نانومتر. معلومات قليلة جدا متاحة حول X-DNA, على الرغم من أنه قد تم التكهن لتعمل بمثابة بالوعة لsupercoiling6,9 إيجابية. التغيرات في أطياف CD يمكن أن تكشف أيضا تفاصيل عن التفاعلات بين البروتين ليغاند، وبالتالي، قد أضيفت إلى ترسانة من الطرق الجزيئية للكشف عن التفاعلات بين المخدرات والبروتين10،11،12،13،14. كما تم استخدام أطياف الأقراص المضغوطة لرصد التغيرات في البنية الثانوية للبروتينات أثناء عملية الطي15. وبالمثل، يمكن أيضا استخدام أطياف القرص المضغوط للتحقيق في تفاعلات ligand-DNA16,17.
وبالتالي، فإن التحليل الطيفي للأقراص المضغوطة هو طريقة سهلة وغير مكلفة للتمييز بين الأشكال المختلفة لتطابق الحمض النووي، شريطة أن يكون هناك إمكانية الوصول إلى معدات وبرامج غير مكلفة. الأسلوب حساس للغاية وسريع. فهو يتطلب فقط كمية صغيرة من الحمض النووي، مما يعطيها ميزة على التقنية البديلة للرنين المغناطيسي النووي (NMR) الطيفي. المعايرة مع الليجاند والركائز هي أيضا سهلة الأداء. القيد الرئيسي هو أن الحمض النووي يجب أن يكون نقيا للغاية. فمن المستحسن استخدام البولي أكريلاميد هلام الكهربائي (الصفحة) تنقية الحمض النووي.
وقد استخدمت المعلومات التي تم الحصول عليها من أطياف CD بشكل رئيسي لاستقراء السمات الهيكلية للبروتين وتحديد مطابقي الحمض النووي المتميزين. في هذه الدراسة، تم استخدام أطياف CD لدمج النتائج التي تم الحصول عليها من تجربة في الجسم الحي كروماتين المناعي (ChIP) لتحديد ما إذا كان البروتين من الفائدة / عامل النسخ المتوقع يمكن أن يحدث تغييرا تشكيليا في المنطقة المروجة لجيناتها التأثيرية. يساعد هذا التعاون في تقدم التقنيات الطيفية التقليدية لمؤتمر نزع السلاح من خلال التنبؤ بآلية تنظيم النسخ من خلال عامل النسخ المتوقع في موقع بدء النسخ وحوله (TSS) للمروج.
Chromatin إعادة عرض هو آلية محددة جيدا معروفة لتنظيم عمليات التمثيل الغذائي الحمض النووي من خلال جعل الكروماتين معبأة بإحكام في متناول مختلف العوامل التنظيمية مثل عوامل النسخ، ومكونات تكرار الحمض النووي، أو البروتينات إصلاح الضرر. إعادة تشكيل الكروماتين المعتمدة على ATP ، والمعروفة أيضا باسم عائلة SWI / SNF من البروتينات ، هي بروتينات إعادة تشكيل رئيسية موجودة في الخلايا eukaryotic18،19. وقد صنفت التجمع النباتي عائلة SWI / SNF من البروتينات إلى 6 مجموعات فرعية20: Snf2 مثل، Swr1 مثل، SSO1653 مثل، راد54 مثل، Rad5/16 مثل، وبعيدة. SMARCAL1، البروتين من الفائدة في هذه الدراسة، ينتمي إلى المجموعة الفرعية البعيدة20. وقد استخدم هذا البروتين للتحقيق في طريقة التنظيم النسخي باستخدام التحليل الطيفي للقرص المضغوط.
وقد ثبت أن معظم أعضاء البروتينات إعادة عرض الكروماتين تعتمد ATP إما لإعادة وضع أو طرد النيوكليوسومات أو التوسط تبادل البديل الهستون بطريقة تعتمد على ATP21,22. ومع ذلك، لم يثبت أن بعض أفراد هذه الأسرة يعيدون تشكيل النيوكليوسومات، مثل SMARCAL1. على الرغم من أن الدراسات قد أظهرت أن SMARCAL1 يرتبط مع كروموسومات البوليتين، الأدلة التجريبية بشأن قدرتها على إعادة تشكيل النوى تفتقر23. لذلك ، كان من المسلم به أن SMARCAL1 قد تنظم النسخ عن طريق تغيير تشكيل DNA24. وقد وفر التحليل الطيفي للأقراص المضغوطة طريقة سهلة وسهلة المنال للتحقق من صحة هذه الفرضية.
SMARCAL1 هو بروتين إعادة عرض الكروماتين المعتمد على ATP الذي يعمل في المقام الأول كهيلية طية25,26,27. وقد افترض لتعديل النسخ عن طريق إعادة عرض تشكيل الحمض النووي24. لاختبار هذه الفرضية ، تمت دراسة دور SMARCAL1 في تنظيم نسخ الجينات أثناء تلف الحمض النووي الناجم عن الدوكسوروبيسين. في هذه الدراسات، تم استخدام SMARCAL1 لتحليل الجسم الحي وADAAD للمقاسات في المختبر28،29. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن ADAAD يمكن التعرف على الحمض النووي بطريقة تعتمد على الهيكل ولكن تسلسل مستقل30،31. يرتبط البروتين على النحو الأمثل بجزيئات الحمض النووي التي تمتلك حبلا مزدوجا إلى مناطق انتقالية ذات حبل واحد ، على غرار الحمض النووي الحلقي الجذعي ، ويتحلل ATP 30,31.
في تجارب الجسم الحي أظهرت أن SMARCAL1 ينظم التعبير عن MYC، DROSHA، DGCR8، و DICER عن طريق ربط المناطق المروج28،29. تم تحديد منطقة التفاعل من خلال تجارب ChIP28,29. يتم استخدام تقنية ChIP لتحليل تفاعل البروتين مع الحمض النووي cognate داخل الخلية. وهدفها هو تحديد ما إذا كانت بروتينات محددة، مثل عوامل النسخ على المروجين أو مواقع ربط الحمض النووي الأخرى، مرتبطة بمجالات جينومية محددة. البروتين المرتبط بالحمض النووي هو أول مرتبط عبر باستخدام الفورمالديهايد. ويتبع ذلك عزل الكروماتين. يتم قص الكروماتين المعزول إلى شظايا 500 bp إما عن طريق سونيكيشن أو هضم النيوكليز ، ويتم إهلاك البروتين المرتبط بالحمض النووي باستخدام أجسام مضادة خاصة بالبروتين. يتم عكس الربط المتبادل ، ويتم تحليل الحمض النووي باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) أو PCR الكمي في الوقت الفعلي.
أدت نتائج ChIP إلى فرضية أن SMARCAL1 ربما يتوسط تنظيم النسخ من خلال إحداث تغيير تشكيلي في المناطق المروجة لهذه الجينات. واستخدمت برامجيات خرائط QGRS و Mfold لتحديد إمكانات هذه المناطق المروجة لتشكيل هياكل ثانوية28,29. يستخدم مخطط QGRS للتنبؤ ب G-quadruplexes32، بينما يحلل Mfold33 قدرة التسلسل على تشكيل هياكل ثانوية مثل الحلقات الجذعية.
بعد تحليل البنية الثانوية ، تم إجراء المزيد من التجارب في المختبر مع 6X 6X النشطة الموسومة الحمض النووي النشط تعتمد على ATPase A Domain (ADAAD) ، وهو متجانس البقري من SMARCAL1 ، منقى من Escherichia coli34. وأجريت اختبارات ATPase باستخدام ADAAD لإثبات أن تسلسل الحمض النووي المحدد يمكن أن يكون بمثابة التأثيرات28,29. وأخيرا، تم إجراء التحليل الطيفي للأقراص المضغوطة لرصد التغيرات التوافقية الناجمة في جزيء الحمض النووي من قبل ADAAD28,29.
لإثبات أن نشاط ATPase من البروتين كان أساسيا لإحداث تغيير تشكيلي في جزيء الحمض النووي، إما حمض الإيثيلينديامين رباعي الأسيتيك (EDTA) تمت إضافته إلى تشيلات Mg +2 أو نشط معتمد على الحمض النووي ATPase A مجال المانع Neomycin (ADAADiN)، مثبط محدد للبروتين SWI / SNF، أضيفت 35،36 . يمكن استخدام هذه التقنية الطيفية CD مع أي بروتين منقى تم إثباته من قبل ChIP أو أي مأساء أخرى ذات صلة لربط منطقة الجينوم المتوقعة للمروج.
Protocol
Representative Results
Discussion
الغرض من هذه المقالة هو إدخال تقنية التحليل الطيفي لمؤتمر نزع السلاح كنهج لدراسة التغيرات التشكيلية التي تحدث في الحمض النووي في وجود بروتينات إعادة عرض الكروماتين المعتمدة على ATP وربط هذه التغييرات التشكيلية بالتعبير الجيني. يوفر التحليل الطيفي للأقراص المضغوطة طريقة سريعة وسهلة الوصو…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ويود المؤلفون أن يشكروا مرفق بحوث الأجهزة المتقدمة، JNU، على مقياس الطيف المضغوط. وقد تم دعم V.J. و A.D. من قبل زمالة من CSIR.
Materials
| 2-Mercaptoethanol | Fisher scientific | O3446I-100 | |
| Adenosine 5′-triphosphate disodium salt hydrate | Sigmaaldrich | A2383 | |
| CD Quartz Cuvette | STARNA | 21-Q-1 | |
| Chirascan V100 CD spectrometer | Applied Photophysics | Not available | |
| EDTA Disodium Salt Dihydrate | SRL | 43272 | |
| Glutathione Sepharose 4B | GE Healthcare | 17-0756-01 | Glutathione affinity chromatography |
| Hellmanex III cleaning solution | Hellma | 9-307-011-4-507 | |
| L-Lactic Dehydrogenase | Sigmaaldrich | L2625 | |
| Magnesium Acetate Tetrahydrate | Fisher scientific | BP215-500 | |
| Magnesium Chloride Hexahydrate | Fisher scientific | M33-500 | |
| NADH disodium salt | Sigmaaldrich | 10107735001 | |
| Phosphoenolpyruvate Monocyclohexylammonium Salt | SRL | 40083 | |
| Potassium Acetate | Fisher scientific | P178-3 | |
| Pyruvate Kinase | Sigmaaldrich | P1506 | |
| Sodium Phosphate Dibasic Anhydrous | Fisher scientific | S374-500 | |
| Sodium Phosphate Monobasic Monohydrate | Fisher scientific | S369-500 | |
| Synergy HT microplate reader | BioTek | Not available | |
| Tris Base | Fisher scientific | BP152-500 |
Riferimenti
- Woody, R. W. Circular dichroism. Methods in Enzymology. 246, 34-71 (1995).
- Kelly, S., Price, N. The Use of Circular Dichroism in the Investigation of Protein Structure and Function. Current Protein & Peptide Science. 1 (4), 349-384 (2000).
- Rodger, A., Marshall, D. Beginners guide to circular dichroism. The Biochemist. 43 (2), 58-64 (2021).
- Greenfield, N. J. Using circular dichroism spectra to estimate protein secondary structure. Nature Protocols. 1 (6), 2876-2890 (2006).
- Kypr, J., Kejnovská, I., Bednářová, K., Vorlíčková, M. Circular Dichroism Spectroscopy of Nucleic Acids. Comprehensive Chiroptical Spectroscopy. , 575-586 (2012).
- Kypr, J., Kejnovska, I., Renciuk, D., Vorlickova, M. Circular dichroism and conformational polymorphism of DNA. Nucleic Acids Research. 37 (6), 1713-1725 (2009).
- Miyahara, T., Nakatsuji, H., Sugiyama, H. Helical Structure and Circular Dichroism Spectra of DNA: A Theoretical Study. The Journal of Physical Chemistry A. 117 (1), 42-55 (2013).
- Khomyakova, E. B. Parallel intramolecular DNA triple helix with G and T bases in the third strand stabilized by Zn2+ ions. Nucleic Acids Research. 28 (18), 3511-3516 (2000).
- Kypr, J., et al. The unusual X-form DNA in oligodeoxynucleotides: dependence of stability on the base sequence and length. Journal of Biomolecular Structure & Dynamics. 13 (6), 999-1006 (1996).
- Zohoorian-Abootorabi, T., Sanee, H., Iranfar, H., Saberi, M. R., Chamani, J. Separate and simultaneous binding effects through a non-cooperative behavior between cyclophosphamide hydrochloride and fluoxymesterone upon interaction with human serum albumin: multi-spectroscopic and molecular modeling approaches. Spectrochimica Acta. Part A, Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 88, 177-191 (2012).
- Sharifi-Rad, A., Mehrzad, J., Darroudi, M., Saberi, M. R., Chamani, J. Oil-in-water nanoemulsions comprising Berberine in olive oil: biological activities, binding mechanisms to human serum albumin or holo-transferrin and QMMD simulations. Journal of Biomolecular Structure & Dynamics. 39 (3), 1029-1043 (2021).
- Mokaberi, P., Babayan-Mashhadi, F., Amiri Tehrani Zadeh, Z., Saberi, M. R., Chamani, J. Analysis of the interaction behavior between Nano-Curcumin and two human serum proteins: combining spectroscopy and molecular stimulation to understand protein-protein interaction. Journal of Biomolecular Structure & Dynamics. 39 (9), 3358-3377 (2021).
- Danesh, N., et al. Determining the binding site and binding affinity of estradiol to human serum albumin and holo-transferrin: fluorescence spectroscopic, isothermal titration calorimetry and molecular modeling approaches. Journal of Biomolecular Structure & Dynamics. 36 (7), 1747-1763 (2018).
- Sadeghzadeh, F., et al. Characterizing the binding of angiotensin converting enzyme I inhibitory peptide to human hemoglobin: influence of electromagnetic fields. Protein and Peptide Letters. 27 (10), 1007-1021 (2020).
- Chamani, J., et al. Cooperative alpha-helix formation of beta-lactoglobulin induced by sodium n-alkyl sulfates. Journal of Colloid and Interface Science. 293 (1), 52-60 (2006).
- Dareini, M., et al. A novel view of the separate and simultaneous binding effects of docetaxel and anastrozole with calf thymus DNA: Experimental and in silico approaches. Spectrochimica Acta. Part A, Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 228, 117528 (2020).
- Dehghani Sani, F., et al. Changes in binding affinity between ofloxacin and calf thymus DNA in the presence of histone H1: Spectroscopic and molecular modeling investigations. Journal of Luminescence. 203, 599-608 (2018).
- Hargreaves, D. C., Crabtree, G. R. ATP-dependent chromatin remodeling: genetics, genomics and mechanisms. Cell Research. 21 (3), 396-420 (2011).
- Morettini, S., Podhraski, V., Lusser, A. ATP-dependent chromatin remodeling enzymes and their various roles in cell cycle control. Frontiers in Bioscience: A Journal and Virtual Library. 13, 5522-5532 (2008).
- Flaus, A., Martin, D. M. A., Barton, G. J., Owen-Hughes, T. Identification of multiple distinct Snf2 subfamilies with conserved structural motifs. Nucleic Acids Research. 34 (10), 2887-2905 (2006).
- Flaus, A., Owen-Hughes, T. Mechanisms for ATP-dependent chromatin remodelling: the means to the end. The FEBS Journal. 278 (19), 3579-3595 (2011).
- Mizuguchi, G., et al. ATP-driven exchange of histone H2AZ variant catalyzed by SWR1 chromatin remodeling complex. Science. 303 (5656), 343-348 (2004).
- Elizondo, L. I., et al. Schimke immuno-osseous dysplasia: SMARCAL1 loss-of-function and phenotypic correlation. Journal of Medical Genetics. 46 (1), 49-59 (2009).
- Baradaran-Heravi, A., et al. SMARCAL1 deficiency predisposes to non-Hodgkin lymphoma and hypersensitivity to genotoxic agents in vivo. American Journal of Medical Genetics. Part A. 158 (9), 2204-2213 (2012).
- Bansal, R., et al. SMARCAL1, the annealing helicase and the transcriptional co-regulator. IUBMB life. 72 (10), 2080-2096 (2020).
- Yusufzai, T., Kadonaga, J. T. HARP is an ATP-driven annealing helicase. Science. 322 (5902), 748-750 (2008).
- Yusufzai, T., Kong, X., Yokomori, K., Kadonaga, J. T. The annealing helicase HARP is recruited to DNA repair sites via an interaction with RPA. Genes & Development. 23 (20), 2400-2404 (2009).
- Patne, K., et al. BRG1 and SMARCAL1 transcriptionally co-regulate DROSHA, DGCR8 and DICER in response to doxorubicin-induced DNA damage. Biochimica et Biophysica Acta. 1860 (9), 936-951 (2017).
- Sharma, T., Bansal, R., Haokip, D. T., Goel, I., Muthuswami, R. SMARCAL1 negatively regulates c-Myc transcription by altering the conformation of the promoter region. Scientific Reports. 5, 17910 (2015).
- Muthuswami, R., Truman, P. A., Mesner, L. D., Hockensmith, J. W. A eukaryotic SWI2/SNF2 domain, an exquisite detector of double-stranded to single-stranded DNA transition elements. The Journal of Biological Chemistry. 275 (11), 7648-7655 (2000).
- Nongkhlaw, M., Dutta, P., Hockensmith, J. W., Komath, S. S., Muthuswami, R. Elucidating the mechanism of DNA-dependent ATP hydrolysis mediated by DNA-dependent ATPase A, a member of the SWI2/SNF2 protein family. Nucleic Acids Research. 37 (10), 3332-3341 (2009).
- Kikin, O., D’Antonio, L., Bagga, P. S. QGRS Mapper: a web-based server for predicting G-quadruplexes in nucleotide sequences. Nucleic Acids Research. 34, 676-682 (2006).
- Zuker, M. Mfold web server for nucleic acid folding and hybridization prediction. Nucleic Acids Research. 31 (13), 3406-3415 (2003).
- Gupta, M., et al. Ligand-induced conformation changes drive ATP hydrolysis and function in SMARCAL1. The FEBS Journal. 282 (19), 3841-3859 (2015).
- Dutta, P., et al. Global epigenetic changes induced by SWI2/SNF2 inhibitors characterize neomycin-resistant mammalian cells. PloS One. 7 (11), 49822 (2012).
- Muthuswami, R., et al. Phosphoaminoglycosides inhibit SWI2/SNF2 family DNA-dependent molecular motor domains. Biochimica. 39 (15), 4358-4365 (2000).
- Gondeau, C. Circular dichroism and UV melting studies on formation of an intramolecular triplex containing parallel T*A:T and G*G:C triplets: netropsin complexation with the triplex. Nucleic Acids Research. 26 (21), 4996-5003 (1998).
- Nongkhlaw, M., Gupta, M., Komath, S. S., Muthuswami, R. Motifs Q and I are required for ATP hydrolysis but not for ATP binding in SWI2/SNF2 proteins. Biochimica. 51 (18), 3711-3722 (2012).
- Luchnik, A. N. DNA conformational transitions induced by supercoiling control transcription in chromatin. Gene Regulation and Systems Biology. 8, 89-96 (2014).
- Siddiqui-Jain, A., Grand, C. L., Bearss, D. J., Hurley, L. H. Direct evidence for a G-quadruplex in a promoter region and its targeting with a small molecule to repress c-MYC transcription. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (18), 11593-11598 (2002).
- Uribe, D. J., Guo, K., Shin, Y. -. J., Sun, D. Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein K and nucleolin as transcriptional activators of the vascular endothelial growth factor promoter through interaction with secondary DNA structures. Biochimica. 50 (18), 3796-3806 (2011).
- Young, S. L., Krawczyk, S. H., Matteucci, M. D., Toole, J. J. Triple helix formation inhibits transcription elongation in vitro. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 88 (22), 10023-10026 (1991).
- Dürr, H., Flaus, A., Owen-Hughes, T., Hopfner, K. -. P. Snf2 family ATPases and DExx box helicases: differences and unifying concepts from high-resolution crystal structures. Nucleic Acids Research. 34 (15), 4160-4167 (2006).
