geneettisiä yhteyksiä DNA korjaus reittejä ja ihmisen syöpä alttius on vauhdittanut kiinnostusta proteiineja, jotka tunnistavat ja korjaus tiettyjä sivustoja DNA-vaurioita. Korjaus entsyymejä ovat huomattavan säilynyt bakteerit sienet ihmisille, korostaen premium sijoitettu ylläpitää genomin eheyttä edessä mutageenisia taakka., DNA on altis vahinkoa aiheuttanut virheitä aikana replikointi ja ympäristötekijät, kuten säteily, hapettimien, tai alkyloivat aineet. Korjaus reaktioita liittyy excision kemiallisesti muutettu tai mispaired emäkset DNA-duplex. Tuloksena aukot on täytetty DNA-polymerases; tämä reaktio lähtee nick tai reunustavat sivusto korjaus. Vastaavanlainen prosessi tapahtuu aikana kromosomien DNA: n replikaatio,, jossa 5′-RNA-segmentit, että pääministeri epäjatkuva synteesi Okazaki fragmentit leikattiin, ja välissä aukkoja on täytetty-DNA-polymeraasi.,

DNA korjaus ja replikointi polut lähentyvät yhteisen lopullinen askel, jonka jatkuvuus korjata DNA-rihma on palautettu DNA ligase, entsyymiä, joka muuntaa nicks osaksi phosphodiester joukkovelkakirjoja. Nirhaumat ovat mahdollisesti vahingollisia DNA-vaurioita, jotka, jos niitä ei korjata, voivat aiheuttaa tappavia kaksoissidosvaurioita. Näin ollen DNA-ligaasifunktion kokonaishäviö on tappava.

DNA Ligase Reaktio

DNA-ligaasit katalysoivat liittyminen 5′-fosfaatti-päätteiset juosteen 3′-hydroksyyli-päätteiset strand., Ligaatio riippuu magnesiumia ja korkea-energia kofaktorina, joko ATP tai NAD+. Reaktiomekanismiin kuuluu 3 peräkkäistä nukleotidyylinsiirtoreaktiota. Ensimmäisessä vaiheessa, nukleofiiliset hyökkäys alfa-fosfori ATP (adenosiinitrifosfaatti) tai NAD+ (nikotiiniamidiadeniinidinukleotidi), jonka ligase tulosten julkaisun pyrofosfaatti tai NMN (nikotiiniamidi mononucleotide) ja muodostumista kovalenttinen väli (ligase-adenylate) jossa VAHVISTIN on yhdistetty kautta phosphoamide (P-N) side epsilon-aminoryhmä on lysiini., Toisessa vaiheessa, AMP siirretään 5′-pää 5′-fosfaatti-päätteiset DNA-juosteen muodostaa DNA-adenylate — käänteinen pyrofosfaatin sillan rakenne, Protokolla. Tässä reaktio, 5′-fosfaatin hapen DNA strand hyökkäyksiä fosfori ligase-adenylate; aktiivinen-sivuston lysiinin sivuketjun on lähdössä ryhmä. Kolmannessa vaiheessa, ligase katalysoi hyökkäys 3′-OH ja nick DNA-adenylate liittyä 2 polynucleotides ja vapauttaa AMP.

Fylogeneettiseen Jakelu

Elävät organismit koostuvat 3 verkkotunnukset: näytteessä, archaeabacteria, ja eukaryooteissa., Kaikki eliöt koodaavat 1 tai useampia DNA-ligaaseja. Se ligases ovat ryhmitelty 2 perhettä, ATP-riippuvainen ligases ja NAD+-riippuvaisten ligases, mukaan nukleotidin alustaan tarvitaan ligase-adenylate muodostumista. ATP-riippuvaiset DNA-ligaasit löytyvät kaikilta 3 verkkotunnukselta. NAD+-riippuvaisten DNA-ligaasit (LigA) ovat läsnä bakteereita, jos ne ovat välttämättömiä kasvun ja läsnä houkutteleva tavoitteet anti-infektiivinen lääke löytö. Nad+ – riippuvaisiin ligaaseihin törmätään vain satunnaisesti elämän bakteerialueen ulkopuolella, esim., vuonna halophilic arkkien ja tiettyjä DNA-viruksia, ja olivat oletettavasti hankittu näiden taksonien horisontaalinen geenin siirtyminen.

eukaryoottisia solun ATP-riippuvaisia Ligaaseja

ATP-riippuvaisia DNA-ligaaseja on kaikilla eukaryoottisilla lajeilla. Nisäkässolut sisältävät neljä DNA-ligaasi-isoentsyymiä. Aminohappo-sekvenssi vertailut viittaavat siihen, että core katalyyttinen verkkotunnuksen yhteinen kaikille ATP-riippuvainen ligases on koristeltu ylimääräisiä isoentsyymin-erityisalojen sijaitsee amino-tai karboksyyli termini proteiineja., Se on ajatellut, että nämä reunustavat segmentit välittäjänä sitova nisäkkäiden DNA-ligaasit muut proteiinit, jotka osallistuvat DNA: n replikaatio -, korjaus -, ja rekombinaatio. Nisäkkäiden isoentsyymien kutsutaan ligase minä, ligase IIIa, ligase IIIb, ja ligase IV. DNA ligase minulla on 919-aminohapon polypeptidi, ilmentyy kaikissa soluissa, joka katalysoi liittyminen Okazaki palasia aikana DNA-replikaation ja myös tärkeä rooli DNA korjaus., DNA-ligaasit IIIa (922 aminohappoja) ja IIIb (862 aminohappoja) ovat tuotteita yhden geenin; ne eroavat toisistaan aminohappojärjestys vain heidän karboksyyli termini seurauksena vaihtoehtoisten mRNA: n silmukointi. Ligase IIIa ilmaistaan kaikkialle ja on osallisena DNA: n korjaukseen ja se on välttämätön mitokondrioiden toimintaan. Ligase IIIb ilme on rajoitettu kiveksissä, erityisesti perusteella meneillään meioosin. DNA ligase IV on 911-aminohapon polypeptidi, joka on rooli korjaus double strand DNA taukoja kautta ei-homologisia loppuun liittyminen (NHEJ).,

hiivasolut sisältävät 2 erikseen koodattua DNA-ligaasia, jotka ovat homologisia nisäkkäiden DNA-ligaaseille I ja IV. Orastavan hiivasakcharomyces cerevisiae-hiivan DNA-ligaasi I (Cdc9p) on välttämätön solujen kasvulle. Kokeet sekaantumaan ligase en tiivistys Okazaki palasia ja loppuun DNA poiston korjaus. Sen sijaan hiivan DNA-ligaasi IV ei ole välttämätön solujen kasvulle. Kuitenkin, poistetaan LIG4 geeni saa aikaan fenotyyppeihin osoittaa, että ligase IV katalysoi korjaus double-säikeen katkoksia ei-homologisia loppuun liittyminen reitin (NHEJ)., Orastava hiiva ei ole selvää kaksoisolennon nisäkkäiden DNA-ligase III.

Virus-ATP-Riippuvaiset DNA-Ligaasit

Bakteeri-DNA-viruksia, kuten E. coli bakteriofagit T4, T6, T7 ja T3, koodata omat ATP-riippuvaiset DNA-ligaasit. ATP-riippuvaiset DNA-ligaasit ovat myös koodattu eukaryoottisia DNA-viruksia, joka suorittaa jotkut tai kaikki niiden replikointi sykli sytoplasmassa. Näitä ovat esimerkiksi vaccinia-virus, Afrikkalainen sikaruttovirus ja klorella-virus PBCV1. Bakteriofagit ja eukaryoottiset virus-DNA-ligaasit ovat pienempiä kuin niiden solutason vastineet., Vaccinia-DNA ligase, on 552-aminohapon polypeptidi, on silmiinpistävän samanlainen aminohappo-sekvenssin tasolla nisäkkäiden DNA-ligase III. Todellakin, ligase III on enemmän läheisesti vaccinia-ligase kuin nisäkkäiden ligases I ja IV. Se ligases T4 (487 aminohappoja), T7 (359 aminohappoja), T3 (346 aminohappoja), ja Chlorella-virus (298 aminohappoja) on vielä pienempi. Olemme osoittaneet, että Chlorella virus ligase voi täydentää kasvua hiiva kanta, jossa DNA ligase en geeni on poistettu., Tämä tulos viittaa siihen, että proteiini segmentit ainutlaatuinen paljon suurempi DNA-ligase en ole olennaista hiiva solujen kasvua.

Nick-Tunnistava DNA-Ligaasit

Olemme tutkineet vuorovaikutusta eukaryoottisia DNA-ligaasit käyttämällä virus-koodattu entsyymejä, kuten malleja. Vaccinia-viruksen DNA ligase-ja Chlorella-viruksen DNA ligase jokaisessa lomakkeessa on erillinen monimutkainen yksittäin pölli DNA-ligandin ilman magnesiumia, joka voi olla ratkaistu ilmainen DNA äidinkielenään polyakryyliamidia geeli elektroforeesi., Virus ligases eivät muodosta vakaa komplekseja seuraavat ligandien: (i) DNA, joka sisältää 1-nukleotidi-tai 2-nukleotidin ero; (ii) suljettu duplex DNA-tuote ligaatio-reaktion; (iii) yksittäin pölli duplex sisältää 5′-OH-terminus nick sijaan 5′-fosfaatti; tai (iv) yksin pölli duplex, joka sisältää RNA-juosteen 5′-fosfaatti puolella nick (10-15). Näin ollen viruksen ATP-riippuvaisilla DNA-ligaasilla on luontainen nick-sensing-funktio.,

Nick tunnustamista vaccinia-DNA ligase-ja Chlorella-viruksen DNA ligase riippuu myös käyttöaste AMP sitova tasku entsyymi — eli mutaatioita ligase aktiivinen sivusto, joka poistaa kyky muodostaa ligase-adenylate väli myös poistaa nick tunnustamista; ottaa huomioon, että mutaatio, joka säilyttää ligase-adenylate muodostumista, mutta inaktivoi loppupään vaiheet strand liittyä reaktio ei ole vaikutusta sitoutumisen pölli DNA: ta., Sitomista on extrahelical nukleotidin DNA-sidottu ligase muistuttaa ”base-flipping” mekanismi kohde-sivuston tunnustaminen ja katalyysi käyttää muiden DNA-muutos ja korjaus entsyymejä.

Vaikka 5′-fosfaatti komponenttina on olennaista sitoutuminen Chlorella virus ligase, jotta pöllin DNA: n 3′-OH-puoliskosta ei vaadita nick tunnustamista. Chlorella virus ligase sitoutuu pölli ligandi sisältää 2′, 3′ dideoxy ja 5′-fosfaatti-termini, mutta ei voi katalysoida adenylation 5′-pää., Näin ollen 3′-OH-on tärkeä vaihe 2 kemiaa, vaikka se itse ei ole kemiallisesti muuttunut aikana DNA-adenylate muodostumista.

delineatoidaksemme ligaasi-DNA-rajapinnan, me jalkaprintasimme ligaasin sitoutumiskohdan DNA: han. Duplex-DNA: ssa yhteen nimeen sitoutuneen ligaasin eksonukleaasi III-jalanjäljen koko on 19-21 nukleotidia. Jalanjälki on epäsymmetrinen, ja se ulottuu 8-9 nukleotidia Nickin 3′-OH-puolelle ja 11-12 nukleotidia 5′-fosfaattipuolelle.,

kiderakenne Eukaryoottisia DNA Ligase-Adenylate

Chlorella-viruksen DNA ligaasia (ChVLig) on pienin aitotumallisilla ATP-riippuvainen ligase tiedossa. Koska se oli” minimaalinen ” DNA-ligaasi, se esitti houkuttelevan kohteen rakenteen määrittämistä varten. Kiteytimme Chvligin ja määritimme sen rakenteen 2 Å: n resoluutiolla. Entsyymi koostuu suurempi N-terminaali nucleotidyltransferase (NTase) toimialueen ja pienempi C-terminaali OB toimialueen kanssa cleft keskenään. AMP-osa liittyi kovalenttisesti lys27: n NZ: hen aktiivisella paikalla., Näin meillä on aidon katalyyttisen välituotteen rakenne.

Sisällä NTase domain on adenylate sitova tasku koostuu kuusi peptidi kuviot (I, Ia, III, IIIa, IV ja V), jotka määrittelevät kovalenttinen nucleotidyltransferase entsyymi-superperheen, joka sisältää DNA: ta ja RNA ligases ja mRNA rajaaminen entsyymejä. Motiivi I (KxDGxR) sisältää lysiiniä, johon VAHVISTIN tulee kovalenttisesti linkitetty ensimmäinen askel ligase reaktio. Aminohapot motiivit Ia, III, IIIa, IV, ja V yhteystiedot AMP ja olla olennaisia rooleja yhdessä tai useammassa vaiheessa ligation polku., OB-toimialue koostuu viisi-stranded antiparallel beta tynnyri plus alfa-helix.

Rakenteellinen Perusta Nick Tunnustamista Minimaalinen ”Pluripotenttien” DNA ligase

Vaikka ChVLig puuttuu suuri N – tai C-terminaali reunustavat verkkotunnuksia löytyy eukaryoottisesta solujen DNA-ligaasit, se voi ylläpitää mitoosi kasvu, DNA korjaus, ja nonhomologous end joining vuonna orastava hiiva kun se on ainoa lähde ligase solussa. ChVLig voi jopa suorittaa nisäkkäiden Lig3: n olennaiset toiminnot mitokondrioiden DNA-aineenvaihdunnassa., Ehdotimme, että ChVLig edustaa riisuttu ”pluripotenttien” ligase, koska sen luontainen nick sensing toiminto, jonka perusteella oli valaistu, kun me ratkaista 2.3 Å kiderakenne ChVLig-AMP sidottu 3′-OH – /5′-PO4 nick duplex DNA: ta.

ChVLig ympäröi DNA: ta C-muotoisena proteiinipuristimena. Se NTase domain sitoutuu rikki ja ehjä DNA-säikeet suurten ura reunustavat nick ja myös pieni ura 3′-OH-puolella nick. OB-domain sitoo pienen uran poikki paritalon edessä Nickin takana., Romaani ”salpa” – moduuli koostuu beeta-hiusneula silmukka, joka säteilee OB domain – miehittää merkittävä ura ja täydentää kehän puristin kautta yhteyksiä vihje silmukan ja pinta NTase domain. Salpa on kriittinen puristimen sulkemiselle ja on keskeinen Nick-tunnistuksen determinantti.

Vertailu crystal rakenteet ilmainen ja nick-sidottu ChVLig-AMP paljastaa suuren toimialueen uudelleenjärjestelyt mukana nick tunnustamista., Ilmainen ChVLig-AMP, OB domain heijastuu pois NTase domain täysin paljastaa DNA-sitovan pinnan yläpuolella AMP-sitova tasku. Peptidi-segmentti, joka on tarkoitus tulla salpa on huonokuntoinen vapaa-ligase ja herkkä proteolyysi. Tämä segmentti on kuitenkin suojattu proteolyysiltä, kun ChVLig sitoutuu nirhattuun DNA: han. DNA: ta sitova merkitsee lähes 180 kierto OB domain ympäri kääntyvä, niin, että kovera pinta OB beta tynnyri sopii DNA-minor groove., Tämä siirtyminen saa aikaan OB-domeenin 63 Å: n liikkeen ja asettaa salvan syvälle DNA: n pääuraan.

verkko vuorovaikutus 3′-OH-ja 5′-PO4 termini aktiivisen valaistu DNA adenylylation mekanismi ja kriittinen roolit AMP in-nick-tunnistus ja katalyysi. Lisäksi kaksiarvoisen kationin laukaisi nick tiivistys crystallo, vahvistaa siten, että nick monimutkainen on bona fide väli-DNA: n korjaus koulutusjakson.,

Rakenne NAD+-riippuvaisten DNA Ligase pakko Pölliä DNA-adenylate

NAD+-riippuvaisten DNA-ligaasit (jäljempänä LigA) ovat erottuva ja rakenteellisesti homogeeninen haaran entsyymejä löytyy kaikki bakteerit. E. coli LigA (671-aa) on tämän perheen prototyyppi. LigA on modulaarinen arkkitehtuuri, ympärille rakennettu keski-ligase ydin koostuu NTase domain ja OB domain. Ydin on reunustaa N-terminal ”Ia” domain ja kolme C-terminaali moduulit: a tetracysteine sinkki-sormen, helix-hiusneula-helix (HhH) domain, ja BRCT domain., Jokainen vaihe sitomiseen polku riippuu eri osajoukko LigA verkkotunnukset, vain NTase domain vaaditaan kaikissa vaiheissa. Verkkotunnuksen Ia on ainutlaatuinen NAD+-riippuvaisten ligases, on vastuussa sitova NMN komponenttina NAD+, ja tarvitaan reaktio, jossa NAD+ muodostaa ligase-AMP väli.

huomasimme, että NAD+-riippuvaisten E. coli DNA ligase voi tukea kasvua Saccharomyces cerevisiae-kannat poistetaan yksittäin varten CDC9 tai verroin varten CDC9 plus LIG4., Tämä on ensimmäinen osoitus siitä, että NAD+-riippuvaisten entsyymi on biologisesti aktiivinen eukaryoottisesta organismit. Myöhemmät tutkimukset (yhteistyössä Maria Jasin) osoitti, että E. coli-LigA voisi riittää ligase-toiminto hiiren ES solut puuttuvat olennaiset Lig3 entsyymi.

– Meidän crystal rakenne E. coli LigA sidottu pölli DNA-adenylate väli kävi ilmi, että LigA myös ympäröi DNA helix C-muotoinen proteiini puristin. Proteiini-DNA-liitäntä edellyttää laaja DNA: n yhteystiedot NTase, OB, ja HhH verkkotunnuksia yli 19-bp-segmentin duplex DNA, keskitetty noin nick., Se NTase domain sitoutuu rikki DNA-säiettä, ja reunustavat nick, OB verkkotunnuksen yhteystiedot jatkuva malli strand ympärillä nick, ja HhH domain sitoo molemmat säikeet poikki minor groove kehällä jalanjälki. Zn-finger-moduulilla on rakenteellinen rooli OB-ja hhhh-verkkotunnusten siltana. Verkkotunnuksen Ia ei yhteystiedot DNA duplex, sopusoinnussa sen dispensability varten katalyysin ja lohkon sulkeminen on AppDNA alustaan.,

LigA NTase ja OB verkkotunnukset ovat sijoitettu samoin DNA: n ympärysmitta NTase ja OB aloilla ATP-riippuvaiset DNA-ligaasit, ja he ”jalanjälki” vastaavia segmenttejä DNA-säikeet. Vielä topologia LigA puristin on koruttomasti eri kiinnikkeet muodostuu ChVLig ja ihmisen DNA ligase 1 (HuLig1, määräytyy Tom Ellenberger ja kollegat). Suudella yhteystiedot lähellä LigA puristin ovat sui generis, johon NTase domain ja C-terminaali HhH domain., Käytettävissä olevien rakenteellisten tietojen perusteella on selvää, että DNA-ligaasit ovat kehittyneet ainakin kolmella eri tavalla DNA: n kiertämiseksi.

Vertailuja E. coli LigA—AppDNA monimutkaisia rakenteita ja muita bakteeri-ligaasit kiinni kuin binary LigA•—NAD+ monimutkainen (vaihe 1-substraatti), binary LigA•—NMN monimutkainen (post-vaihe 1 lähde-ryhmä), ja kovalenttinen ligase-AMP väli (vaihe 1 tuote lähdettyään ryhmä dissosiaatio) korostaa massiivinen proteiinia domain uudelleenjärjestelyt (suuruusluokkaa 50 90 Å), joita esiintyy synkässä substraatin sitova ja katalyysi., DNA: ta sitova ja puristin muodostumista LigA merkitsee lähes 180 kierto OB toimialueen niin, että kovera pinta OB beta tynnyri sopii pieni ura, samanlainen kuin mitä on nähnyt tai päätellä siitä ChVLig ja HuLig1. Neljän pisteen sitova HhH domain kehällä LigA-DNA jalanjälki stabiloi DNA-mutkan keskipisteessä, nick. LigA-DNA-vuorovaikutuksia välittömästi reunustavat nick aiheuttaa paikallisen DNA-vääristymä, jolloin hyväksyminen RNA-kuin-muodossa helix, taas kaikuvat havainnot HuLig1-DNA cocrystal.,

Mekanismi lysiini adenylylation, jonka ATP-riippuvainen ja NAD+-riippuvaisten polynucleotide ligases

auto-adenylylation reaktio polynucleotide ligases suoritetaan nucleotidyltransferase (NTase) verkkotunnus, joka on säilytetty vuonna ATP-riippuvaiset DNA-ja RNA-ligaasit ja NAD+-riippuvaisten DNA-ligaasit. NTase-verkkotunnus sisältää peptidi-motiivien määrittelyn, jotka muodostavat nukleotidia sitovan taskun. Motif I (KxDG) sisältää lysiiniä, joka kiinnittyy kovalenttisesti vahvistimeen. Kuten Robert Lehman huomautti vuonna 1974, on epäselvää, miten lysiini (jonka ennustettu pKa-arvo on ~10.,5) menettää protoninsa fysiologisessa pH: ssa saavuttaakseen suojauksen tilan, joka vaaditaan ATP: n tai NAD+: n α-fosforin hyökkäyksessä. Ligaasi voisi periaatteessa käyttää yleistä emästä lysiinin deprotonoimiseksi. Vaihtoehtoisesti, pKa voitaisiin ajaa alas positiivinen varaus mahdollinen proteiinin aminohappoja ympäröivän lysiini-Nz. Useita crystal rakenteet ligases poissa metallien edellyttäen, niukasti tukea joko selitys. Näissä rakenteissa motif I lysiinininukleofiili sijaitsee motif IV glutamaatin tai aspartaatin sivuketjun vieressä., Se lysiini ja motiivi IV karboksylaatti muodostaa ioni-pari, odotettu vaikutus, joka on lisätä pKa lysiini nojalla ympäröivä negatiivinen varaus. On epätodennäköistä, että glutamaatti-tai asat-anioni voi toimia yleinen pohja abstrakti protoni päässä lysiini kationi. Mahdollinen ratkaisu ongelmaan olisi, jos kaksiarvoisen kationin nojaa lysiini-Nz-koodi, ja ajaa alas sen pKa.,

metalli-odotuksiin mekanismi paljastui meidän viime kiderakenne Naegleria gruberi RNA-ligaasia (NgrRnl) askel 1 Michaelis monimutkainen, jossa ATP-ja mangaani (sen ensisijainen metalli kofaktori). Avain syömällä Michaelis-kuten monimutkainen oli korvaaminen lysiini nucleophile, jonka isosteric metioniini. 1,9 Å: n rakenne sisälsi ATP-ja kaksi mangaani-Ionia aktiivisessa kohdassa. Että ”katalysaattori” metalli oli koordinoida octahedral geometria viisi vedet, jotka olivat puolestaan koordinoi karboksylaatti puolella ketjut säilytetty jäämiä kuviot I, III ja IV., Kuudes ligandin sivuston katalyyttinen metalli monimutkainen oli käytössä ATP α fosfaatin happi, ohjeellinen rooli metalli vakauttamisessa siirtyminen tilasta auto-adenylylation reaktio. Keskeinen oivallus, väkeviä päällekkäisyys Michaelis monimutkainen rakenne kovalenttinen NgrRnl-(Lys-Nz)–AMP väli, koski rooli katalyyttinen metalli monimutkainen vakauttamisessa yk-protonoidut valtion lysiini nucleophile ennen katalyysin kautta paikallinen positiivinen varaus ja atomic yhteyttä Lys-Nz-koodi, yksi metalli-sidottu vesillä., Se NgrRnl Michaelis monimutkainen paljasti, toinen metalli, koordinoitu octahedrally neljä vedet ja ATP β ja γ fosfaatti oxygens. Metalli monimutkainen ja ATP-γ fosfaatti olivat mukana kokonaisuus aminohappo puolella ketjut (ainutlaatuinen NgrRnl), jotka yhdessä orient PPi jättäen ryhmä apikaalisella että lysiini nucleophile. Yhdenmukainen yhden-step in-line-mekanismi, α fosfaatti oli stereochemically ylösalaisin siirryttäessä NgrRnl•ATP Michaelis monimutkainen lysyl–AMP väli.,

DNA-ligaasit ovat ajatellut on kehittynyt erillään RNA ligases, aluksi fuusio esi-isien ATP-hyödyntämällä NTase verkkotunnuksen C-terminaali OB domain (sisältää minimaalinen katalyyttinen ydin DNA ligase), ja myöhemmin kautta fuusio lisää rakenteellisia moduulit NTase-OB core (7). NAD+-riippuvaisten DNA-ligaasit (LigA-entsyymien), jotka ovat läsnä bakteerit, ja se on olennainen bakteeri elinkelpoisuuden, hankittu niiden spesifisyys NAD+ kautta fuusio on NMN-sitova Ia domain moduuli N-päähän NTase domain., Escherichia coli-bakteerin DNA ligaasia (EcoLigA) oli ensimmäinen solujen DNA ligase löydetty ja karakterisoitu ja se on edelleen johtava malli rakenteelliset ja toiminnalliset tutkimukset ja NAD+-riippuvaisten DNA ligase perhe. Kiinnostus LigA mekanismi on käyttövoimana lupaus kohdistaminen LigA (kautta sen allekirjoitus NAD+ alustan erityispiirteet ja ainutlaatuinen rakenteellisia ominaisuuksia vis à vis ihmisen DNA-ligaasit) anti-bakteeri huumeiden löytö.

ratkaisimme Ecoligan 1,55 Å: n kiderakenteen Michaelis-kompleksina NAD+: n ja magnesiumin kanssa., Rakenne paljastaa yksi-metalli mekanismi, joka ligase-sitoo Mg2+(H2O)5 monimutkainen alentaa lysiini pKa ja kytkeytyy NAD+ α fosfaatti, mutta β fosfaatti ja nikotiiniamidi, nukleosidi-ja NMN jättäen ryhmä on suuntautunut yksinomaan kautta atomic vuorovaikutus proteiinia elementtejä, jotka ovat ainutlaatuisia LigA haaran. Kaksi-metalli (ATP-riippuvainen ligase) vs. yksi-metallista (NAD+-riippuvaisten ligase) kahtiajako rajataan a branchpoint vuonna ligase kehitys.