Bakteriofāga Enc34 neraksturotu konservatīvu proteīnu strukturāli un funkcionāli pētījumi

Abstract

Liela daļa fāgu genomu datu pieder t.s. “biosfēras tumšajai matērijai”, kam ir zema līdzība ar izpētītajām sekvencēm. Hafnia vīruss Enc34, ko atklāja mūsu zinātniskā grupa, kodē vairākus noslēpumainus, tomēr evolūcijas gaitā saglabājušos proteīnus, tostarp ORF6 hipotētisko proteīnu un ORF39 potenciālo endolizīnu. Mēs atklājām, ka ORF6 ir vienpavediena DNS saistošais proteīns (SSB), kā arī noskaidrojām DNS saistības strukturālos pamatus lielai SSB saimei. ORF39 produktam tika apstiprināta muralītiskā aktivitāte, un tā trīsdimensionālā struktūra atklāja jaunu lizocīma folda variāciju. Darba rezultātā DUF2815 un PHA02564 sekvenču kodi genomu tumšajā matērijā ir tikuši viennozīmīgi raksturoti kā attiecīgi SSB un endolizīni. Atslēgvārdi: fāgi, genomu tumšā matērija, rentgenstaru kristalogrāfija, vienpavediena DNS saistošie proteīni, endolizīni.

A large section of phage genomic data constitutes the “dark matter of the biosphere”, having low similarity to any known sequences. Hafnia virus Enc34, discovered by our laboratory, encodes several enigmatic yet evolutionarily conserved proteins, including the ORF6 hypothetical protein and the ORF39 putative endolysin. We discovered ORF6 to be a single-stranded DNA-binding protein (SSB) and elucidated the structural basis of DNA binding for a major SSB family. The ORF39 product was verified to have muralytic activity and its three-dimensional structured unveiled a new variation of the lysozyme fold. Altogether, DUF2815 and PHA02564 descriptors in the genomic dark matter have now been definitively illuminated as SSBs and endolysins, respectively. Keywords: phages, genomic dark matter, X-ray crystallography, single-stranded DNA-binding proteins, endolysins.