Споровый фотопродукт лиаза
| Споровый фотопродукт лиаза | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Номер ЕС. | 4.1.99.14 | ||
| Номер CAS. | 37290-70-3 | ||
| Базы данных | |||
| ИнтЭнк | вид IntEnz | ||
| БРЕНДА | БРЕНДА запись | ||
| Экспаси | Просмотр NiceZyme | ||
| КЕГГ | КЕГГ запись | ||
| МетаЦик | метаболический путь | ||
| ПРЯМОЙ | профиль | ||
| PDB Структуры | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||
| |||
| Лиаза фотопродукта спор (радикал SAM) | |
|---|---|
| Идентификаторы | |
| Символ | ? |
| ИнтерПро | ИПР023897 |
Лиаза фотопродукта спор ( EC 4.1.99.14 SP lyase , SPL , SplB , SplG ) представляет собой SAM радикальный фермент , который восстанавливает поперечные связи ДНК с тиминовыми основаниями, вызванные УФ-излучением . Существует несколько типов поперечных связей тимина, но SPL конкретно нацелен на 5-тиминил-5,6-дигидротимин , который также называется споровым фотопродуктом (СП). [ 1 ] [ 2 ] Фотопродукт спор является преобладающим типом сшивки тимина в прорастающих эндоспорах, поэтому SPL уникален для организмов, продуцирующих эндоспоры, таких как Bacillus subtilis . [ 3 ] Другие типы сшивки тимина, такие как циклобутан-пиримидиновые димеры (CPD) и пиримидиновые (6-4) пиримидоновые фотопродукты (6-4PP), образуются в эндоспорах реже. Эти различия в сшивании ДНК являются функцией различной структуры ДНК. Геномная ДНК спор содержит множество ДНК-связывающих белков, называемых малыми кислоторастворимыми белками. [ 4 ] который изменяет ДНК из традиционной конформации B-формы в конформацию A-формы. [ 5 ] [ 6 ] Считается, что это различие в конформации является причиной того, что спящие споры преимущественно накапливают SP в ответ на УФ-излучение, а не на другие формы поперечных связей. [ 1 ] [ 5 ] [ 6 ] Споры не могут восстанавливать сшивку, пока находятся в состоянии покоя. [ 3 ] вместо этого SP восстанавливаются во время прорастания, позволяя вегетативной клетке нормально функционировать. [ 7 ] Если их не репарировать, фотопродукт спор и другие типы сшивки могут вызывать мутации, блокируя транскрипцию и репликацию за пределами точки сшивки. [ 3 ] Механизм восстановления с использованием лиазы фотопродукта спор является одной из причин устойчивости некоторых бактериальных спор.
Механизм функционирования SPL еще до конца не изучен. [ 8 ] хотя известно, что он катализирует легкую самостоятельную репарацию [ 8 ] фотодимера 5-тиминил-5,6-дигидротимина , сшивающегося посредством серии радикальных реакций с образованием двух функциональных тиминовых колец [ 9 ] [ 3 ] как показано на рисунке ниже. SPL является частью семейства радикальных ферментов SAM, поэтому известно, что он имеет консервативные аспекты своей структуры и механизма, которые позволяют охарактеризовать его как радикальный фермент SAM. [ 8 ] Радикальные ферменты SAM имеют консервативный цистеиновый мотив, железо-серный кластер внутри цистеинового мотива, а также S-аденозил-L-метионин (SAM) в качестве кофактора. [ 8 ] Общий радикальный механизм SAM включает восстановление железо-серного кластера внутри фермента и передачу электрона кофактору (SAM), который расщепляет часть структуры и образует 5'-дезоксиаденозильный радикал. [ 8 ] Этот 5'-дезоксиаденозильный радикал затем удаляет атом водорода из субстрата, образуя 5'-дезоксиаденозин и образуя радикал на субстрате, который перегруппировывается с образованием продукта. [ 8 ] Учитывая, что полный механизм функции SPL не полностью описан, будущие исследования, вероятно, будут сосредоточены на выяснении этого процесса.
Лиаза фотопродукта спор является частью одного из двух основных путей, которые используются для восстановления сшитого 5-тиминил-5,6-дигидротимина, вызванного УФ-излучением: специфической для спор системы репарации ДНК (которая использует лиазу фотопродукта споры) и общей Путь эксцизионной репарации нуклеотидов (NER). [ 7 ] [ 8 ] Спороспецифическая система репарации ДНК специфична для SP, тогда как NER способен восстанавливать другие типы димеров тимина, такие как CPD и 6-4PP. [ 7 ] Споры проявляют высокую восприимчивость к УФ-излучению только тогда, когда нарушены оба пути восстановления. [ 7 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Мёллер, Ральф (январь 2007 г.). «Индуцированное УФ-излучением образование фотопродуктов ДНК-бипиримидина в эндоспорах Bacillus subtilis и их репарация при прорастании». Международная микробиология . 10 (10): 39–46. дои : 10.2436/20.1501.01.6 . ПМИД 17407059 . S2CID 10929405 .
- ^ Мунаката, Нобуо (апрель 1972 г.). «Генетически контролируемое удаление «спорового фотопродукта» из дезоксирибонуклеиновой кислоты облученных ультрафиолетом спор Bacillus subtilis» . Журнал бактериологии . 111 (1): 192–8. дои : 10.1128/JB.111.1.192-198.1972 . ПМК 251257 . ПМИД 4204907 .
- ^ Jump up to: а б с д Буис Дж. М., Чик Дж., Каллири Э., Бродерик Дж. Б. (сентябрь 2006 г.). «Характеристика активной лиазы фотопродукта спор, фермента восстановления ДНК в суперсемействе радикальных S-аденозилметионинов» . Журнал биологической химии . 281 (36): 25994–6003. дои : 10.1074/jbc.M603931200 . ПМИД 16829680 .
- ^ Сетлоу, Питер (1988). «Маленькие кислоторастворимые споровые белки видов Bacillus: структура, синтез, генетика, функции и деградация». Ежегодный обзор микробиологии . 42 : 319–338. дои : 10.1146/annurev.mi.42.100188.001535 . ПМИД 3059997 .
- ^ Jump up to: а б Николосон, W (октябрь 1991 г.). «Ультрафиолетовое облучение ДНК в комплексе с небольшими кислоторастворимыми белками альфа/бета-типа из спор видов Bacillus или Clostridium образует фотопродукты спор, но не димеры тимина» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (19): 8288–8292. Бибкод : 1991PNAS...88.8288N . дои : 10.1073/pnas.88.19.8288 . ПМК 52493 . ПМИД 1924287 .
- ^ Jump up to: а б Мор, С. (январь 1991 г.). «Связывание небольших кислоторастворимых белков спор Bacillus subtilis меняет конформацию ДНК с B на A». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (1): 77–81. Бибкод : 1991ПНАС...88...77М . дои : 10.1073/pnas.88.1.77 . ПМК 50751 . ПМИД 1898779 .
- ^ Jump up to: а б с д Ян, Линлин; Ли, Лей (04 декабря 2014 г.). «Споровый фотопродукт Лиаза: известное, спорное и неизвестное» . Журнал биологической химии . 290 (7): 4003–4009. дои : 10.1074/jbc.r114.573675 . ISSN 0021-9258 . ПМЦ 4326811 . ПМИД 25477522 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Берто, Оливье; Бенжда, Альхосна (январь 2017 г.). «Репарация ДНК с помощью радикального фермента SAM, фотопродукта лиазы: от биохимии к структурным исследованиям» . Фотохимия и фотобиология . 93 (1): 67–77. дои : 10.1111/php.12702 . ISSN 0031-8655 . ПМИД 28027411 .
- ^ Ван С.К., Фрей П.А. (март 2007 г.). «S-аденозилметионин как окислитель: радикальное суперсемейство SAM». Тенденции биохимических наук . 32 (3): 101–10. дои : 10.1016/j.tibs.2007.01.002 . ПМИД 17291766 . Обратите внимание, что рисунки SPL в этой статье неверны, и ошибка
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Спора + фотопродукт + лиаза в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
СМИ, связанные с лиазой фотопродукта спор, на Викискладе?
