ATPase-Dependent Control of the Mms21 SUMO Ligase during DNA Repair
Bermúdez-López, Marcelino (Universitat de Lleida. Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques)
Pociño-Merino, Irene (Universitat de Lleida. Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques)
Sánchez, Humberto (Erasmus Medical Center, Department of Genetics and Radiation Oncology, Rotterdam)
Bueno, Andrés (Universitat de Lleida. Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques)
Guasch, Clàudia (Universitat de Lleida. Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques)
Almedawar, Seba (Universitat de Lleida. Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques)
Bru-Virgili, Sergi (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Garí, Eloi (Universitat de Lleida. Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques)
Wyman, Claire (Erasmus Medical Center, Department of Genetics and Radiation Oncology, Rotterdam)
Reverter i Cendrós, David (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Bioquímica i de Biologia Molecular)
Colomina, Neus (Universitat de Lleida. Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques)
Torres-Rosell, Jordi (Universitat de Lleida. Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques)

Date:	2015
Abstract:	Modification of proteins by SUMO is essential for the maintenance of genome integrity. During DNA replication, the Mms21-branch of the SUMO pathway counteracts recombination intermediates at damaged replication forks, thus facilitating sister chromatid disjunction. The Mms21 SUMO ligase docks to the arm region of the Smc5 protein in the Smc5/6 complex; together, they cooperate during recombinational DNA repair. Yet how the activity of the SUMO ligase is controlled remains unknown. Here we show that the SUMO ligase and the chromosome disjunction functions of Mms21 depend on its docking to an intact and active Smc5/6 complex, indicating that the Smc5/6-Mms21 complex operates as a large SUMO ligase in vivo. In spite of the physical distance separating the E3 and the nucleotidebinding domains in Smc5/6, Mms21-dependent sumoylation requires binding of ATP to Smc5, a step that is part of the ligase mechanism that assists Ubc9 function. The communication is enabled by the presence of a conserved disruption in the coiled coil domain of Smc5, pointing to potential conformational changes for SUMO ligase activation. In accordance, scanning force microscopy of the Smc5-Mms21 heterodimer shows that the molecule is physically remodeled in an ATP-dependent manner. Our results demonstrate that the ATP-binding activity of the Smc5/6 complex is coordinated with its SUMO ligase, through the coiled coil domain of Smc5 and the physical remodeling of the molecule, to promote sumoylation and chromosome disjunction during DNA repair.
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Published in:	PLoS biology, Vol. 13 Issue 3 (march 2015) , p. 1-25, ISSN 1545-7885

DOI: 10.1371/journal.pbio.1002089
PMID: 25764370

25 p, 6.5 MB

The record appears in these collections:
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (research output) > Health sciences and biosciences > Institut de Biotecnologia i de Biomedicina (IBB)
Articles > Research articles
Articles > Published articles