Unlike budding or fission yeasts, the null mutation of Caenorhabditis elegans dna2+ caused a delayed lethality, allowing survival of some of the mutant C. elegans adults to F2 generation. In order to understand the underlying cause of this difference in requirements of Dna2 between yeasts and metazoa, we examined enzymatic properties of recombinant C. elegans Dna2 (CeDna2) and its interaction with replication protein A (RPA) from various sources. Like budding yeast Dna2 (ScDna2), CeDna2 possessed DNA-dependent ATPase, helicase, and endonuclease activities. However, CeDna2 had higher specific activities (~10-fold and 20-fold, respectively) of ATPase and endonuclease than ScDna2. CeDna2 endonuclease efficiently degraded a short 5’ ssDNA tail (< 10 nucleotides) that was hardly cleaved by ScDna2. Both endonuclease and helicase activities of CeDna2 were stimulated by C. elegans RPA, but not by human or yeast RPA, demonstrating a species-specific interaction between Dna2 and RPA. These and other enzymatic properties of CeDna2 described in this report may shed lights on the observation that C. elegans is less stringently dependent on Dna2 for its viability than S. cerevisiae. We propose that flaps generated by polymerase δ-mediated displacement DNA synthesis are mostly short in C. elegans eukaryotes, and hence less dependent on Dna2 for viability.
발아효모나 분열호모와는 달리 예쁜꼬마선충은 Dna2 단백질이 없는 변이가 생기더라도 변이종이 다음세대까지 살아 남을 수 있다. 이러한 효모와 후생동물 사이에 Dna2 단백질의 요구도의 차이가 생기는 이유를 이해하기 위해서 우리는 예쁜꼬마선충의 재조합된 Dna2의 효소 활성과 RPA와의 상관관계에 대해서 연구하기로 하였다. 발아효모 Dna2와 마찬가지로 예쁜꼬마선충 Dna2 단백질은 DNA 의존적 ATPase, helicase, endonuclease 활성을 가지고 있었다. 그러나 예쁜꼬마선충 Dna2는 발아효모의 것에 비해서 높은 specific 활성을 보여주었다. 예쁜꼬마선충 Dna2 endonuclease는 발아효모 Dna2와는 달리 10-nt 이하의 짧은 5’ ssDNA 꼬리를 가진 것에도 효과적으로 작용한다. 예쁜꼬마선충 Dna2 의 endonuclease 활성과 helicase 활성은 예쁜꼬마선충 RPA에 의해서만 자극을 받게 되고 인간이나 효모 RPA에 의해서는 되지 않는다. 이러한 사실은 Dna2 와 RPA 사이에 종 특이적인 상관관계가 있음을 설명해주고 있다. 본 보고서에 보고된 예쁜꼬마선충 Dna2의 효소활성들은 왜 예쁜꼬마선충에서는 발아효모에서 보다 Dna2에 대한 의존동가 낮은지 유추할 수 있게 한다. 본 보고서에 보고된 예쁜꼬마선충 Dna2의 효소활성들은 왜 예쁜꼬마선충에서는 발아효모에서 보다 Dna2에 대한 의존동가 낮은지 유추할 수 있게 한다. 우리는 예쁜꼬마선충과 같은 진핵생물에서는 DNA 중합효소 δ에 의한 displacement DNA 합성에 의해 생기는 flap이 짧고 따라서 생존에 Dna2가 덜 중요하게 된다고 제안하고자 한다.
