DNK- (apurinik yoki apirimidinik joy) liaza - DNA-(apurinic or apyrimidinic site) lyase

DNK- (apurinik yoki apirimidinik joy) liaza
Identifikatorlar
EC raqami4.2.99.18
CAS raqami61811-29-8
Ma'lumotlar bazalari
IntEnzIntEnz ko'rinishi
BRENDABRENDA kirish
ExPASyNiceZyme ko'rinishi
KEGGKEGG-ga kirish
MetaCycmetabolik yo'l
PRIAMprofil
PDB tuzilmalarRCSB PDB PDBe PDBsum
Gen ontologiyasiAmiGO / QuickGO

Yilda enzimologiya, DNK- (apurinik yoki apirimidinik joy) liaza, shuningdek, deb nomlanadi DNK- (apurinik yoki apirimidinik joy) 5'-fosfomonoester-liaza (sistematik ism) yoki DNK AP liazasi (EC 4.2.99.18 ) sinfidir ferment bu kataliz qiladi The kimyoviy reaktsiya C dekolte3'-O-P bog '3' orqali DNKdagi apurinik yoki apirimidinik joydan beta-eliminatsiya reaktsiyasi, 3'-terminalda to'yinmagan shakar va 5'-fosfat terminali bo'lgan mahsulotni qoldiring.[1] 1970-yillarda ushbu ferment fermenti apurinli yoki apirimidinli DNK joylarida tiklanishi aniqlandi. E. coli va sutemizuvchilar hujayralarida. Ushbu sinfning bakteriyalardagi asosiy faol fermentlari va xususan E. coli bu endonukleaza III turi. Ushbu ferment bir oilani o'z ichiga oladi lizalar uglerod-kislorod aloqalarini uzuvchi.

DNK AP liazasining bir nechta nomlari quyidagilarni o'z ichiga oladi: AP liazasi; AP endonukleaza I sinf; endodeoksiribonukleaza (apurinik yoki apirimidinik); deoksiribonukleaza (apurinik yoki apirimidinik); E. coli endonukleaz III; faj-T4 UV endonukleazi; Micrococcus luteus ultrabinafsha endonukleazi; AP joyi-DNK 5'-fosfomonoester-liaza; va Rentgen endonukleaz III.

Strukturaviy tadqiqotlar

DNK AP liazasi fermentning turli xil o'zgarishini kodlaydigan ko'plab maqsadli genlarga ega bo'lgan tuzilmalar klassi bo'lganligi sababli, fermentning barcha versiyalarini qamrab oladigan misol sifatida ishlatilishi mumkin bo'lgan bitta ferment tuzilishi mavjud emas. 2015 yil mart oyidan boshlab, 99 tuzilmalar Bu fermentlar sinfi uchun hal qilingan. Dan misollar PDB qo'shilish kodlari 1ENI, 1ENJ, 1ENK, 1K3W, 1K3X, 1K82, 1N39, 1N3A, 1N3C, 1VAS, 1XG7, 1XQO, 1XQP, 2ABK, 1EA0, 2I5W, 2J63, 2NOB, YO'Q, 2NOF, 2NOH, 2NOI, 2NOL, 2NOZ, 2OPF, 3TWK, 3TWL, 3TWM va 4PII.

Mexanizm

AP liaza fermentlari b-eliminatsiya reaktsiyasiga o'xshash reaktsiyalarni katalizlaydi. Dastlab, AP gidrolizlari, masalan apurinik yoki apirimidinik endonukleaza I Mg o'z ichiga oladi2+ 5'-deoksiribozefosfat va 3'-OH hosil qiluvchi 5'-yon tomondan DNKni ajratib turadigan faol joy.[2] DNKdagi AP joy purin yoki pirimidinni bog'laydigan glikozilik bog'lanishda paydo bo'ladi tayanch deoksiribozaga shakar parchalanadi.[3] Ushbu reaktsiya depurinatsiya yoki depirimidinatsiya deb ataladi. AP uchastkasidagi shakar juda beqaror tsiklik karboksoniy ionidir, u tez gidrolizga uchraydi, 2-deoksi-a-D-riboza va 2-deoksi-b-D-ribozaning diastereomerik aralashmasi hosil bo'ladi. AP liazasi fermentlari oldindan kesilgan va kesilmagan AP DNKsida, masalan, kamaytiruvchi vosita tomonidan tutilishi mumkin. natriy borohidrid. Bundan tashqari, AP liazalarining katalitik mexanizmi, b-yo'q qilish reaktsiyasi imin fermenti - DNK oralig'i orqali davom etadi.[4]

AP liaza mexanizmi.[2] AP liazasi, ko'k rangda, ikkinchi reaktsiyani katalizlaydi.

Biologik funktsiya

Yilda E. coli, DNK AP liazasi (endonukleaza III) zararlangan pirimidinlar va purinlarning uzuklarini to'yinganligidan yoki DNK umurtqasidan ochilishidan katalizatsiyalash orqali DNK asoslariga oksidlovchi zararni tiklashga yordam beradi. Ushbu zarar fermentativ bo'lmagan sabab bo'lishi mumkin gidroliz va / yoki ionlashtiruvchi nurlanish ta'sirida.[5][6]

Ikkalasi ham UV endonukleazi V dan bakteriofag T4 (UV endonuklezi V) va UV endonukleaz III dan E. coli kataliz qiluvchi N- glikosilaza va 3‘-abasik endonukleaza reaktsiyalari. Bakteriyofag T4 va Micrococcus luteus UV endonukleazalari aslida "endonukleaza" sinfiga kirmasligi, aksincha C darajasidagi AP joylarida reaktsiyalar uchun b-eliminatsion katalizatori bo'lganligi ko'rsatilgan.3'-O-P aloqasi - shuning uchun ularni AP liazasi deb tasniflang. Fage-T4 UV endonukleazalari b-reaksiya reaktsiyasini katalizlaydi, C ni yalaydi5'AP joylarida -O-P aloqasi, garchi bu reaktsiya sekin bo'lsa ham va ferment AP liazasi deb tasniflanishi kerak. Ushbu ochiq halqa to'g'ri asosni boshqa fermentlar bilan almashtirishga imkon beradi.[7][8][9]

DNK AP liaza faolligi ikkalasida ham o'xshash funktsiyaga ega ekanligi haqida hujjatlashtirilgan E. Coli va odamlarda. A gomolog endonukleaza III, odam endonukleazasi III gomologi 1 yoki hNTH1 uning homologi singari odamlarda ham xuddi shunday ishlaydi E. Coli.[10]

Kasallikning dolzarbligi

DNKning zararlanishi har qanday hayot tarzida keng tarqalgan. Taxminan 1 x 10 mavjud−4 1 x 10 gacha−6 insonga mutatsiyalar jinsiy hujayralar, bu ma'lum bir kamida bitta mutatsiyani topish uchun keladi lokus bir million gametaga.[11] DNK - bu faqat mavjud molekulalarni tiklashga bog'liq bo'lgan yagona biologik molekula va ko'plab mutatsiyalarga qaramay o'z faoliyatini davom ettira oladigan eng katta molekula; Shunday qilib, mutatsiyalar vaqt o'tishi bilan to'planadi.[12] Biroq, ushbu ta'mirsiz, kabi shartlar UVga sezgir sindrom,[13] xeroderma pigmentozum,[14] va Kokain sindromi[12] paydo bo'lishi mumkin.

Misollar

Uch kishidan eng yomoni, azob chekayotgan odamlar UVga sezgir sindrom ultrabinafsha-yuqori sezuvchanlikni boshdan kechirish. Sindrom mutatsiyadan kelib chiqadi KIAA1530 oqsili. O'z ichiga olgan boshqa og'ir sharoitlardan farqli o'laroq teri saratoni va umrini sezilarli darajada qisqartirdi,[15] bu holat husnbuzarlarga va teridagi boshqa dog'larga olib kelishi mumkin, ammo teri saratoniga chalinish ehtimolini oshirmaydi.[16] Ushbu holat juda kam uchraydi, chunki u etti kishida uchraydi[17] butun dunyo bo'ylab. Biroq, bu holat kam o'rganilgan deb taxmin qilinmoqda va aslida sindrom bilan yashaydigan ko'proq odamlar bor.

Xeroderma pigmentozum yoki XP butun dunyoda uchraydigan noyob genetik kasallikdir. Ta'sirlangan odamlarda ultrabinafsha nurlanishiga ta'sir qilish, ayniqsa quyoshdan cheklangan va quyosh pigmentatsiyasi va kseroz paydo bo'ladi. Ta'sirlangan odam qoshlarini yo'qotishi, ko'zlarida qon to'kilishi va haddan tashqari davolanmagan holatlarda fotosuratda shikastlanish paydo bo'lishi mumkin, natijada teri saratoni va umr ko'rish davomiyligi kamayadi. metastatik zararli melanoma va skuamöz hujayrali karsinoma.[18] Biroq, ba'zi tadkikotlar T4 endonukleaza V fermenti bilan eksperimental muolajalar o'tkazilganligi haqida xabar beradi[19] va og'iz izotretinoin kasallikdan kelib chiqqan teri saratonini oldini olishda foydali bo'lishi mumkin.[20][21]

Agar transkripsiya bilan bog'langan ta'mirlash yo'qolsa, bu mutagenezga juda oz ta'sir qiladi; ammo, bu jiddiy ta'sirga ega progeroid sindromlari, ayniqsa CSA va CSB oqsillarini kodlovchi genlarda. Ushbu genlarning mutatsiyasiga sabab bo'ladi Kokain sindromi, bu o'sish va rivojlanishning erta to'xtashi bilan tavsiflanadi, bu demiyelinatsiya, sensorinevral eshitish qobiliyati, katarakt, kaxeksiya va zaiflik bilan bog'liq og'ir va progressiv neyro-funktsiyaga olib keladi.[12] Kasallik bilan og'rigan bemorlarning o'rtacha umri 12 yil.[15] Tug'ilgandan keyin asabiy o'sishi kam bo'lgan CS II toifali bemorlar uchun umr tug'ilgandan keyin 7 yilgacha sezilarli darajada kamayadi. Bu holat xeroderma pigmentozum bilan birga paydo bo'lishi mumkin, natijada xeroderma pigmentozum-kokayne sindromi (XP-CS).

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ "Homo sapiens GO: 0003906 - DNK- (apurinik yoki apirimidinik joy) liaza faolligi". HumanCyc. Xalqaro SRI. Olingan 9 mart, 2015.
  2. ^ a b Myuller TA, Andjeyak MM, Hausinger RP (2013). "Kovalent oqsil-DNK 5'-mahsulot qo'shimchasi odamning ALKBH1 (AlkB gomologi 1) ning AP liaza faolligidan so'ng hosil bo'ladi". Biokimyo J. 452 (3): 509–18. doi:10.1042 / BJ20121908. PMC  4126167. PMID  23577621.
  3. ^ Loeb, L. A .; Preston, B. D. (1986). "Muturenez apurinik / apirimidinli joylar tomonidan". Genetika fanining yillik sharhi. 20: 201–30. doi:10.1146 / annurev.ge.20.120186.001221. PMID  3545059.
  4. ^ Pirsen Idorasi, Makkulaf AK, Lloyd RS (2000). "AP liazalari va dRPazalari: mexanizmning umumiyligi". Mutat Res. 459 (1): 43–53. doi:10.1016 / s0921-8777 (99) 00054-3. PMID  10677682.
  5. ^ Lindahl, T; Nyberg, B (1972). "Mahalliy deoksiribonuklein kislotasining depurinatsiyasi darajasi". Biokimyo. 11 (19): 3610–8. doi:10.1021 / bi00769a018. PMID  4626532.
  6. ^ Haqiqatan ham, W. G. (1982). "DNKdagi AP saytlarini ta'mirlash". Biochimie. 64 (8–9): 603–5. doi:10.1016 / s0300-9084 (82) 80096-5. PMID  6814509.
  7. ^ Manoxaran, Mutiya.; Mazumder, Abxijit.; To'lov, Stiven S.; Gerlt, Jon A .; Bolton, Filip H. (1988). "C-13 markirovkasi bilan aniqlangan DNKdagi abasik joylarni UV endonukleaza-V parchalanish mexanizmi". J. Am. Kimyoviy. Soc. 110 (8): 2690–2691. doi:10.1021 / ja00216a074.
  8. ^ Bailly, V; Sente, B; Haqiqatan ham, V. G. (1989). "Bacteriophage-T4 va Micrococcus luteus UV endonukleazalari endonukleazalar emas, balki beta-eliminatsiya va ba'zan beta delta-eliminatsion katalizatorlardir". Biokimyoviy jurnal. 259 (3): 751–9. doi:10.1042 / bj2590751. PMC  1138582. PMID  2471512.
  9. ^ Bailly, V; Haqiqatan ham, V. G. (1987). "Escherichia coli endonukleaz III endonukleaza emas, balki beta-eliminatsion katalizator". Biokimyoviy jurnal. 242 (2): 565–72. doi:10.1042 / bj2420565. PMC  1147742. PMID  2439070.
  10. ^ Aspinvol, R; Rotvel, D. G.; Roldan-Arjona, T; Anselmino, C; Uord, C. J .; Cheadle, J. P .; Sampson, J. R .; Lindahl, T; Harris, P. C .; Xikson, I. D. (1997). "Escherichia coli endonukleaz III funktsional inson homologini klonlash va tavsifi". Amerika Qo'shma Shtatlari Milliy Fanlar Akademiyasi materiallari. 94 (1): 109–14. Bibcode:1997 yil PNAS ... 94..109A. doi:10.1073 / pnas.94.1.109. PMC  19249. PMID  8990169.
  11. ^ Clancy, Suzanne (2008). "DNKning shikastlanishi va tiklanishi: DNK yaxlitligini saqlash mexanizmlari. Tabiatni o'rganish. 1 (1): 103. Olingan 8 mart, 2015.
  12. ^ a b v Hoeijmakers, J. H. (2009). "DNKning shikastlanishi, qarishi va saraton kasalligi". Nyu-England tibbiyot jurnali. 361 (15): 1475–85. doi:10.1056 / NEJMra0804615. PMID  19812404. S2CID  205115506.
  13. ^ Shvertman, P; Vermeulen, Vt; Marteijn, J. A. (2013). "UVSSA va USP7, transkripsiya bilan bog'langan DNKni tiklashda yangi juftlik". Xromosoma. 122 (4): 275–84. doi:10.1007 / s00412-013-0420-2. PMC  3714559. PMID  23760561.
  14. ^ Halpern, J .; Sakrash, B .; Brostoff, J. (2008). "Fotosensitivlik, kornea chandig'i va rivojlanishning sustlashishi: tropik mamlakatda Xeroderma Pigmentosum". Ishlar jurnali. 1 (1): 254. doi:10.1186/1757-1626-1-254. PMC  2577106. PMID  18937855.
  15. ^ a b Andressoo, J. O .; Hoeijmakers, J. H. (2005). "Transkripsiya bilan bog'langan ta'mirlash va erta qarish". Mutatsion tadqiqotlar / Mutagenezning fundamental va molekulyar mexanizmlari. 577 (1–2): 179–94. doi:10.1016 / j.mrfmmm.2005.04.004. PMID  16009385.
  16. ^ "UV sezgir sindromi". Genetika bo'yicha ma'lumot. Olingan 10 mart 2015.
  17. ^ "DNKni tiklash buzilishi". Geneskin. Arxivlandi asl nusxasi 2015 yil 4 martda. Olingan 10 mart 2015.
  18. ^ Li, Ley (2007 yil 8-yanvar). "3-bob Nukleotid eksizyonini tiklash". DNKni qayta tiklash, genetik beqarorlik va saraton. Jahon ilmiy nashriyoti. 75-76 betlar. ISBN  978-981-270-014-8.
  19. ^ Yarosh, D; Klayn, J; O'Konnor, A; Xok, J; Rafal, E; Bo'ri, P (2001). "Lipozomalarda mahalliy qo'llaniladigan T4 endonukleaza V ning xeroderma pigmentozumidagi teri saratoniga ta'siri: randomizatsiyalangan tadqiqot. Xeroderma Pigmentosum Study Group". Lanset. 357 (9260): 926–9. doi:10.1016 / s0140-6736 (00) 04214-8. PMID  11289350. S2CID  54406695.
  20. ^ Kraemer, K. X.; Digiovanna, J. J .; Moshel, A. N .; Tarone, R. E .; Pek, G. L. (1988). "Og'zaki izotretinoin yordamida xeroderma pigmentozasida teri saratonining oldini olish". Nyu-England tibbiyot jurnali. 318 (25): 1633–7. doi:10.1056 / NEJM198806233182501. PMID  3287161.
  21. ^ Bath-Hextall F, Leonardi-Bee J, Somchand N, Vebster A, Delitt J, Perkins V (2007). "Yuqori xavfli guruhlarda melanoma bo'lmagan teri saratonining oldini olish bo'yicha choralar". Cochrane Database Syst Rev. (4): CD005414. doi:10.1002 / 14651858.CD005414.pub2. hdl:2123/22258. PMID  17943854.

Qo'shimcha o'qish