Visualizing the DNA repair process by a photolyase at atomic resolution - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue Science Année : 2023

Visualizing the DNA repair process by a photolyase at atomic resolution

Manuel Maestre-Reyna
Po-Hsun Wang
Eriko Nango
Yuhei Hosokawa
Martin Saft
Antonia Furrer
Cheng-Han Yang
Eka Putra Gusti Ngurah Putu
Wen-Jin Wu
Hans-Joachim Emmerich
Nicolas Caramello
CV
Sophie Franz-Badur
Chao Yang
Sylvain Engilberge
Maximilian Wranik
Hannah Louise Glover
Tobias Weinert
Hsiang-Yi Wu
Cheng-Chung Lee
Wei-Cheng Huang
Kai-Fa Huang
Yao-Kai Chang
Jiahn-Haur Liao
Jui-Hung Weng
Wael Gad
Chiung-Wen Chang
  • Fonction : Auteur
Allan Pang
Kai-Chun Yang
  • Fonction : Auteur
Wei-Ting Lin
Yu-Chen Chang
Dardan Gashi
  • Fonction : Auteur
Emma Beale
Dmitry Ozerov
Karol Nass
Gregor Knopp
Philip Johnson
Claudio Cirelli
Chris Milne
Camila Bacellar
Michihiro Sugahara
  • Fonction : Auteur
Shigeki Owada
Yasumasa Joti
Ayumi Yamashita
Rie Tanaka
Tomoyuki Tanaka
  • Fonction : Auteur
Fangjia Luo
Kensuke Tono
Wiktoria Zarzycka
  • Fonction : Auteur
Institut de Biologie Intégrative de la Cellule
Département Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale
Pavel Müller
Institut de Biologie Intégrative de la Cellule
Département Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale
CV
Maisa Alkheder Alahmad
Filipp Bezold
Valerie Fuchs
Petra Gnau
  • Fonction : Auteur
Stephan Kiontke
Lukas Korf
Viktoria Reithofer
Christian Joshua Rosner
  • Fonction : Auteur
Elisa Marie Seiler
Mohamed Watad
  • Fonction : Auteur
Laura Werel
  • Fonction : Auteur
Roberta Spadaccini
Junpei Yamamoto
So Iwata
Dongping Zhong
Jörg Standfuss
Antoine Royant
Yoshitaka Bessho
Lars-Oliver Essen
Ming-Daw Tsai

Résumé

Photolyases, a ubiquitous class of flavoproteins, use blue light to repair DNA photolesions. In this work, we determined the structural mechanism of the photolyase-catalyzed repair of a cyclobutane pyrimidine dimer (CPD) lesion using time-resolved serial femtosecond crystallography (TR-SFX). We obtained 18 snapshots that show time-dependent changes in four reaction loci. We used these results to create a movie that depicts the repair of CPD lesions in the picosecond-to-nanosecond range, followed by the recovery of the enzymatic moieties involved in catalysis, completing the formation of the fully reduced enzyme-product complex at 500 nanoseconds. Finally, back-flip intermediates of the thymine bases to reanneal the DNA were captured at 25 to 200 microseconds. Our data cover the complete molecular mechanism of a photolyase and, importantly, its chemistry and enzymatic catalysis at work across a wide timescale and at atomic resolution.

Mots clés

DNA repair TR-SFX

Domaines

Cristallographie
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0 ― 11 ― 9
Année Mois Jours
Avant la publication
vendredi 5 décembre 2025

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Soumis le : jeudi 10 octobre 2024-16:28:33

Dernière modification le : vendredi 11 octobre 2024-10:33:09

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vendredi 5 décembre 2025
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Dates et versions

hal-04334937 , version 1 (10-10-2024)

Identifiants

Citer

Manuel Maestre-Reyna, Po-Hsun Wang, Eriko Nango, Yuhei Hosokawa, Martin Saft, et al.. Visualizing the DNA repair process by a photolyase at atomic resolution. Science, 2023, 382 (6674), ⟨10.1126/science.add7795⟩. ⟨hal-04334937⟩

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