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Allosteric activation of the SPRTN protease by ubiquitin maintains genome stability.

Nat. Commun. 16:5422 (2025)
Verlagsversion Forschungsdaten DOI PMC
Open Access Gold
Creative Commons Lizenzvertrag
The DNA-dependent protease SPRTN maintains genome stability by degrading toxic DNA-protein crosslinks (DPCs). To understand how SPRTN's promiscuous protease activity is confined to cleavage of crosslinked proteins, we reconstitute the repair of DPCs including their modification with SUMO and ubiquitin chains in vitro. We discover that DPC ubiquitylation strongly activates SPRTN independently of SPRTN's known ubiquitin-binding domains. Using protein structure prediction, MD simulations and NMR spectroscopy we reveal that ubiquitin binds to SPRTN's protease domain, promoting an open, active conformation. Replacing key interfacial residues prevents allosteric activation of SPRTN by ubiquitin, leading to genomic instability and cell cycle defects in cells expressing truncated SPRTN variants that cause premature aging and liver cancer in Ruijs-Aalfs syndrome patients. Collectively, our results reveal a ubiquitin-dependent regulatory mechanism that ensures SPRTN activity is deployed precisely when and where it is needed.
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Publikationstyp Artikel: Journalartikel
Dokumenttyp Wissenschaftlicher Artikel
Sprache englisch
Veröffentlichungsjahr 2025
HGF-Berichtsjahr 2025
ISSN (print) / ISBN 2041-1723
e-ISSN 2041-1723
Zeitschrift Nature Communications
Quellenangaben Band: 16, Heft: 1, Seiten: , Artikelnummer: 5422 Supplement: ,
Verlag Nature Publishing Group
Verlagsort London
Begutachtungsstatus Peer reviewed
Institut(e) Institute of Structural Biology (STB)
POF Topic(s) 30203 - Molecular Targets and Therapies
Forschungsfeld(er) Enabling and Novel Technologies
PSP-Element(e) G-503000-001
DOI 10.1038/s41467-025-61224-z
Scopus ID 105011192542
PubMed ID 40691134
Erfassungsdatum 2025-07-23
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