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Cdt1 stabilizes an open MCM ring for helicase loading.
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2017-06-23 , DOI: 10.1038/ncomms15720 Jordi Frigola 1 , Jun He 1, 2 , Kerstin Kinkelin 1 , Valerie E Pye 2 , Ludovic Renault 3 , Max E Douglas 1 , Dirk Remus 4 , Peter Cherepanov 2 , Alessandro Costa 3 , John F X Diffley 1
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2017-06-23 , DOI: 10.1038/ncomms15720 Jordi Frigola 1 , Jun He 1, 2 , Kerstin Kinkelin 1 , Valerie E Pye 2 , Ludovic Renault 3 , Max E Douglas 1 , Dirk Remus 4 , Peter Cherepanov 2 , Alessandro Costa 3 , John F X Diffley 1
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ORC, Cdc6 and Cdt1 act together to load hexameric MCM, the motor of the eukaryotic replicative helicase, into double hexamers at replication origins. Here we show that Cdt1 interacts with MCM subunits Mcm2, 4 and 6, which both destabilizes the Mcm2-5 interface and inhibits MCM ATPase activity. Using X-ray crystallography, we show that Cdt1 contains two winged-helix domains in the C-terminal half of the protein and a catalytically inactive dioxygenase-related N-terminal domain, which is important for MCM loading, but not for subsequent replication. We used these structures together with single-particle electron microscopy to generate three-dimensional models of MCM complexes. These show that Cdt1 stabilizes MCM in a left-handed spiral open at the Mcm2-5 gate. We propose that Cdt1 acts as a brace, holding MCM open for DNA entry and bound to ATP until ORC-Cdc6 triggers ATP hydrolysis by MCM, promoting both Cdt1 ejection and MCM ring closure.
中文翻译：
Cdt1 稳定开放的 MCM 环以进行解旋酶加载。
ORC、Cdc6 和 Cdt1 共同作用，将六聚体 MCM（真核复制解旋酶的马达）加载到复制起点处的双六聚体中。在这里，我们发现 Cdt1 与 MCM 亚基 Mcm2、4 和 6 相互作用，这两者都会破坏 Mcm2-5 界面的稳定性并抑制 MCM ATPase 活性。使用 X 射线晶体学，我们表明 Cdt1 在蛋白质的 C 端一半包含两个翼状螺旋结构域和一个催化失活的双加氧酶相关 N 端结构域，这对于 MCM 加载很重要，但对于后续复制并不重要。我们将这些结构与单粒子电子显微镜结合使用，生成 MCM 复合物的三维模型。这些表明 Cdt1 将 MCM 稳定在 Mcm2-5 门处打开的左手螺旋中。我们建议Cdt1充当支架，保持MCM打开以供DNA进入并与ATP结合，直到ORC-Cdc6触发MCM的ATP水解，促进Cdt1喷射和MCM环闭合。
更新日期：2017-06-26
中文翻译：
Cdt1 稳定开放的 MCM 环以进行解旋酶加载。
ORC、Cdc6 和 Cdt1 共同作用，将六聚体 MCM（真核复制解旋酶的马达）加载到复制起点处的双六聚体中。在这里，我们发现 Cdt1 与 MCM 亚基 Mcm2、4 和 6 相互作用，这两者都会破坏 Mcm2-5 界面的稳定性并抑制 MCM ATPase 活性。使用 X 射线晶体学，我们表明 Cdt1 在蛋白质的 C 端一半包含两个翼状螺旋结构域和一个催化失活的双加氧酶相关 N 端结构域，这对于 MCM 加载很重要，但对于后续复制并不重要。我们将这些结构与单粒子电子显微镜结合使用，生成 MCM 复合物的三维模型。这些表明 Cdt1 将 MCM 稳定在 Mcm2-5 门处打开的左手螺旋中。我们建议Cdt1充当支架，保持MCM打开以供DNA进入并与ATP结合，直到ORC-Cdc6触发MCM的ATP水解，促进Cdt1喷射和MCM环闭合。
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