Jump to content

ДНК-3-метиладенингликозилаза

Мип
Доступные структуры
PDB Поиск ортолога: PDBE RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы MPG , AAG, ADPG, APNG, CRA36.1, MDG, MID1, PIG11, PIG16, ANPG, N-метилпурин ДНК-гликозилаза
Внешние идентификаторы Омим : 156565 ; MGI : 97073 ; Гомологен : 1824 ; GeneCards : MPG ; OMA : MPG - ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Набор
Uniprot
Refseq (мРНК)

NM_002434
NM_001015052
NM_001015054

NM_010822

Refseq (белок)

NP_001015052
NP_001015054
NP_002425

NP_034952

Расположение (UCSC) CHR 16: 0,08 - 0,09 МБ CHR 11: 32,18 - 32,18 МБ
PubMed Search [ 3 ] [ 4 ]
Викидид
Посмотреть/редактировать человека Посмотреть/редактировать мышь

ДНК-3-метиладенингликозилаза, также известная как 3-алкиладениновая ДНК-гликозилаза (AAG) или N-метилпуриновая гликозилаза (MPG), является ферментом , который у людей кодируется MPG геном . [ 5 ] [ 6 ]

Алкиладениновая ДНК -гликозилаза представляет собой специфический тип ДНК -гликозилазы . Эта подсемейство монофункциональных гликозилаз участвует в распознавании различных базовых поражений, включая алкилированные и деаминированные пурины, и инициируя их восстановление через базовый путь восстановления эксцизии . [ 7 ] На сегодняшний день человеческий AAG (HAAG) является единственной идентифицированной гликозилазой, которая удаляет пуриновые основы, поврежденные алкилированием, в клетках человека. [ 8 ]

Основы ДНК подвергаются большому количеству аномалий: спонтанное алкилирование или окислительное дезаминацию . Подсчитано, что 10 4 Мутации появляются в типичных клетках человека в день. Хотя это, по -видимому, незначительное количество, учитывая расширение ДНК ( 10 10 Нуклеотиды), эти мутации приводят к изменениям в структуре и кодирующем потенциале ДНК, влияя на процессы репликации и транскрипции .

3-метиладениновая ДНК гликозилазы способны инициировать восстановление базового удаления (BER) широкого спектра субстратных оснований, которые из-за их химической реакционной способности страдают неизбежными модификациями, что приводит к различным биологическим результатам. Механизмы репарации ДНК играют жизненно важную роль в поддержании геномной целостности клеток из разных организмов, в частности, 3-метиладениновые гликозилазы обнаружены у бактерий , дрожжей , растений , грызунов и людей . Следовательно, существуют различные подсемейства этого фермента, такие как человеческая алкиладенин-гликозилаза (HAAG), которые действуют на других поврежденных основаниях ДНК, кроме 3-MEA. [ 9 ]

Таблица, которая показывает присутствие (+) или отсутствие (-) биохимической активности между различными подсемействами ДНК-3-метиладениновой гликозилазы и различными типами поврежденных оснований ДНК
ярлык Алка Маг Маг1 Адпг ААГ Агг плесень
3- + + + + + + + +
3 + + + + + +
7-meat - + + + + + + +
O2 - +
O2-MEC - +
7-й ног + +
7-I. + +
7-Этоксиг +
из - + + + + + +
например +
8-oxog + +
HX - + + + + + +
А + +
Глин - + + + +
Т +
В +

Алкилирование восстановления активности

[ редактировать ]

В клетках, [ 10 ] AAG-это фермент , ответственный за распознавание и инициацию восстановления путем катализации гидролиза N-гликозидной связи для высвобождения пуриновых оснований, поврежденных в алкилировании. [ 11 ] В частности, HAAG способен эффективно идентифицировать и акцизный 3-метиладенин, 7-метиладенин, 7-метилгуанин , 1н-эеноаденин и гипоксантин . [ 12 ]

Деаминированная базовая активность

[ редактировать ]

MPG может действовать на всех трех основаниях пуринового дезаминирования: гипоксантин, ксантин и оксанин. [ 13 ]

Оксанин (OXA)-это деаминированное основание, при котором N1-азот заменяется кислородом. В отличие от активности восстановления алкилирования, которая способна действовать только против пуриновых оснований, HAAG способен активать OXA [ 14 ] Из всех четырех OXA-содержащих двойные пары оснований, Cyt/OXA, THY/OXA, ADE/OXA и GUA/OXA, не показывающие особых предпочтений ни одной из оснований. Кроме того, HAAG способен удалять OXA из одноцепочечной окса-содержащей ДНК. Это происходит потому, что активность ODG HAAG не требует дополнительной пряди.

Структура

[ редактировать ]

Алкиладениновая ДНК -гликозилаза представляет собой мономерный белок, соединенный 298 аминокислотами , с весом формулы 33 кДа. Его каноническая первичная структура состоит из следующей последовательности. Однако также были найдены другие функциональные изоформы.

Последовательность алкиладенина -гликозилазы человека или изоформа 1
Рендеринг PDB на основе 1F6O
Структура алкиладенина -гликозилазы человека, генерируемая с помощью Pymol

Изоформа 2

[ редактировать ]

Последовательность этой изоформы отличается от канонической последовательности следующим образом:

Аминоциды 1-12: MVTPALQMKKKPK → MPSSGA

Аминоциды 195-196: QL → HV

Изоформа 3

[ редактировать ]

Последовательность этой изоформы отличается от канонической последовательности аналогично изоформе 2:

Аминоциды 1-12: MVTPALQMKKKPK → MPSSGA

Изоформа 4

[ редактировать ]

Последовательность этой изоформы пропускает аминокислоты 1–17.

Он складывается в единый домен смешанной α/β -структуры, с семь α -спиралей и восемь β -цепей . Ядро белка состоит из изогнутого антипараллельного β -листа с выступающей β -шпилькой (β3β4), который вставляется в незначительную канавку связанной ДНК. Серия α -спиралей и соединительных петель образуют оставшуюся часть границы связывания ДНК. [ 15 ] У него не хватает мотива спиральны-спирали, связанного с другими базовыми белками эксцизионного репрессии, и, на самом деле, он не напоминает никакой другой модели в банке данных белка . [ 15 ]

Механизм

[ редактировать ]

Распознавание субстрата

[ редактировать ]

Алкиладениновая ДНК -гликозилаза является частью семейства ферментов , которые следуют за BER , действуя на определенные субстраты в соответствии с этапами BER.

Процесс распознавания поврежденных оснований включает начальное неспецифическое связывание с последующей диффузией вдоль ДНК. Сформировал комплекс AAG-ДНК, избыточный процесс поиска происходит из-за длительного срока службы этого комплекса, в то время как HAAG поиск многих соседних мест в молекуле ДНК в одном связывании. Это дает широкую возможность распознавать и акцизные поражения, которые минимально нарушают структуру ДНК. [ 16 ]

Из -за своей широкой специфики HAAG выполняет выбор субстрата посредством комбинации фильтров селективности. [ 17 ]

Нуклеотидное переворот и фиксация

[ редактировать ]

Его структура содержит антипараллельный β -лист с выступающей β -шпилькой (β3β4), который вставляется в незначительную канавку связанной ДНК. Эта группа уникальна для клеток человека и вытесняет выбранные нуклеотид, нацеленные на базовое удаление путем его переворачивания. Нуклеотид закрепляется в карман, связывающий фермент, где находится активное сайт, и фиксируется аминокислотами ARG182, Glu125 и Ser262. Также другие связи образуются для граничащих нуклеотидов для стабилизации структуры.

Канавка в двойной спирали ДНК, оставленной перевернутым абазическим нуклеотидом, заполнена боковой цепью аминокислотной Tyr162, не делая определенных контактов с окружающими основаниями.

N-гликозидное расщепление связей с помощью алкиладениновой гликозилазы человека гликозилазы человека

Нуклеотид высвобождение

[ редактировать ]

Активированная близлежащими аминокидами, молекула воды атакует N-гликозидную границу, высвобождающую алкилированное основание с помощью механизма смещения задней части.

Расположение

[ редактировать ]

Алкиладениновая гликозилаза человека локализуется в митохондриях , ядре и цитоплазме клеток человека. [ 18 ] Некоторые функционально эквивалентные ферменты были обнаружены у других видов, которые имеют значительно различные структуры, такие как ДНК-3-метиладенингликозилаза в E. coli. [ 15 ]

Клиническое значение

[ редактировать ]

Согласно механизму, используемому человеческой алкиладениновой гликозилазой, дефект в путях репарации ДНК приводит к предрасположенности к раку . HAAG следует за шагами BER, так что это означает, что неправильная роль генов BER может способствовать развитию рака. Конкретно, плохая активность HAAG может быть связана с риском рака у носителей мутаций BRCA1 и BRCA2 . [ 19 ]

Старение

[ редактировать ]

Как отмечалось выше, ДНК-3-метиладениновая гликозилаза (также называемая 3-аллядененовой ДНК-гликозилазой или AAG), способна идентифицировать и акцизировать различные алкилирование, поврежденные пуриновыми основаниями. Такие ущерба для пуриновых оснований происходят спонтанно в ДНК. Двойные мутанты мышей с дефицитом как для AAG, так и для другого фермента, который специфически ремонтирует ущерб O6MEG ( O-6-метилгуанин-ДНК-метилтрансфераза ) имел более короткий срок службы и стал быстрее, чем мыши дикого типа. [ 20 ] Эти результаты показывают, что поврежденные пуриновые основания способствуют процессу старения, что согласуется с теорией повреждения ДНК .

Смотрите также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а беременный в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000103152 - ENSEMBL , май 2017 г.
  2. ^ Jump up to: а беременный в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000020287 - Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ «Человеческая PubMed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
  4. ^ «Мышь Pubmed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
  5. ^ Чакраварти Д., Ибеану Г.К., Тано К., Митра С (август 1991). «Клонирование и экспрессия в Escherichia coli человеческой кДНК, кодирующей белок, репаративная ДНК, N-метилпурин-ДНК-гликозилаза» . Журнал биологической химии . 266 (24): 15710–5. doi : 10.1016/s0021-9258 (18) 98467-x . PMID   1874728 .
  6. ^ «Ген Entrez: MPG N-метилпурин-ДНК-гликозилаза» .
  7. ^ Хедлин М., О'Брайен П.Дж. (2008). «Человеческая алкиладениновая ДНК -гликозилаза использует процессный поиск повреждения ДНК» . Биохимия . 47 (44): 11434–45. doi : 10.1021/bi801046y . PMC   2702167 . PMID   18839966 .
  8. ^ Abner CW, Lau AY, Ellenberger T, Bloom LB (апрель 2001 г.). «Базовая эксцизионная и ДНК -связывающая активность алкиладениновой гликозилазы человека чувствительна к основанию, в сочетанию с поражением» . Журнал биологической химии . 276 (16): 13379–87. doi : 10.1074/jbc.m010641200 . PMID   11278716 .
  9. ^ Wyatt MD, Allan JM, Lau AY, Ellenberger TE, Samson LD (август 1999 г.). «3-метиладениновая ДНК-гликозилазы: структура, функция и биологическая важность». Биологии . 21 (8): 668–676. doi : 10.1002/(SICI) 1521-1878 (199908) 21: 8 <668 :: AID-bies6> 3.0.co; 2-D . PMID   10440863 . S2CID   29109365 .
  10. ^ Jump up to: а беременный О'Брайен П.Дж., Элленбергер Т (октябрь 2003 г.). «Алкиладенин-гликозилаза человека гликозилазы человека использует кислотный катализ для селективного удаления поврежденных пуринов». Биохимия . 42 (42): 12418–29. doi : 10.1021/bi035177v . PMID   14567703 .
  11. ^ Admiraal SJ, O'Brien PJ (октябрь 2010 г.). «Образование N-гликозил-связи, катализируемое алкиладениновой ДНК-гликозилазой человека» . Биохимия . 49 (42): 9024–6. doi : 10.1021/bi101380d . PMC   2975558 . PMID   20873830 .
  12. ^ Холлис Т., Лау А., Элленбергер Т (август 2000 г.). «Структурные исследования алкиладениновой гликозилазы человека и 3-метиладениновой гликозилазы E. coli». Мутационные исследования . 460 (3–4): 201–10. doi : 10.1016/s0921-8777 (00) 00027-6 . PMID   10946229 .
  13. ^ Хичкок, Томас М.; Донг, Лян; Коннор, Эллен Э.; Мейра, Лизиан Б.; Самсон, Леона Д.; Уайетт, Майкл Д.; Cao, Weiguo (2004). «Активность оксанин -гликозилазы из алкиладениновой гликозилазы млекопитающих» . Журнал биологической химии . 279 (37): 38177–38183. doi : 10.1074/jbc.m405882200 . ISSN   0021-9258 . PMID   15247209 .
  14. ^ Хичкок Т.М., Донг Л., Коннор Е.Е., Мейра Л.Б., Самсон Л.Д., Уайетт М.Д., Као В. (сентябрь 2004). «Активность оксанин -гликозилазы из алкиладениновой гликозилазы млекопитающих» . Журнал биологической химии . 279 (37): 38177–83. doi : 10.1074/jbc.m405882200 . PMID   15247209 .
  15. ^ Jump up to: а беременный в Лау Ай, Шерр ОД, Самсон Л., Вердин Г.Л., Элленбергер Т (октябрь 1998). «Кристаллическая структура человеческого фермента репарации алкилбазы-ДНК, комплексного с ДНК: механизмы для переворачивания нуклеотидов и удаления основания» . Клетка . 95 (2): 249–58. doi : 10.1016/s0092-8674 (00) 81755-9 . PMID   9790531 . S2CID   14125483 .
  16. ^ Чжан, Яру (2014). Специфичность и поиск механизма алкиладениновой ДНК -гликозилазы (тезис). HDL : 2027.42/110472 .
  17. ^ Хедлин М., О'Брайен П.Дж. (2008). «Человеческая алкиладениновая ДНК -гликозилаза использует процессный поиск повреждения ДНК» . Биохимия . 47 (44): 11434–11445. doi : 10.1021/bi801046y . PMC   2702167 . PMID   18839966 .
  18. ^ Ван Лоон Б., Самсон Л.Д. (март 2013 г.). «Алкиладениновая ДНК-гликозилаза (AAG) локализуется в митохондриях и взаимодействует с митохондриальным одноцепочечным связывающим белком (MTSSB)» (PDF) . Репарация ДНК . 12 (3): 177–87. doi : 10.1016/j.dnarep.2012.11.009 . HDL : 1721.1/99514 . PMC   3998512 . PMID   23290262 .
  19. ^ Осорио А., Милн Р.Л., Кученбакер К., Ваклова Т., Пита Г., Алонсо Р. и др. (Апрель 2014). «Гликозилазы ДНК, участвующие в восстановлении базового удаления, могут быть связаны с риском рака у носителей мутации BRCA1 и BRCA2» . PLOS Genetics . 10 (4): E1004256. doi : 10.1371/journal.pgen.1004256 . PMC   3974638 . PMID   24698998 .
  20. ^ Meira LB, Calvo JA, Shah D, Klapacz J, Moroski-erkul CA, Bronson RT, Samson LD (сентябрь 2014 г.). «Ремонт эндогенных поражений основания ДНК модулирует продолжительность жизни у мышей» . Репарация ДНК . 21 : 78–86. doi : 10.1016/j.dnarep.2014.05.012 . PMC   4125484 . PMID   24994062 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 32810743a845c4f791bb8b285097df61__1722835740
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/32/61/32810743a845c4f791bb8b285097df61.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
DNA-3-methyladenine glycosylase - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)