مقایسه ساختاری اندونوکلئازهای AP از خانواده ی اگزونوکلئاز III نشان دهنده ی باقیمانده ی آمینواسیدهای جدید در اندونوکلئاز IAP انسان است که شامل قطعات DNA تخریب شده است

قیمت: 44,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

مقایسه ساختاری اندونوکلئازهای AP از خانواده ی اگزونوکلئاز III نشان دهنده ی باقیمانده ی آمینواسیدهای جدید در اندونوکلئاز IAP انسان است که شامل قطعات DNA تخریب شده است

عنوان لاتین

Structural comparison of AP endonucleases from the exonuclease III family reveals new amino acid residues in human AP endonuclease 1 that are involved in incision of damaged DNA

اساس تخریب اکسیداتیو DNA، محیط کشت هایی برای هر دو مسیر ترمیمی دارای نقاط مشترک است: ترمیم برش های اولیه ی DNA گلیکوزیلاز آغازگر (BER) و ترمیم برش هایی از نوکلئوتیدهایی با اندونوکلئاز آغازگر که پورین و پیریمیدین(AP) دارند (NIR). یک AP اندونوکلئاز در مسیر BER، DNA را از نقاط AP برش می دهد و برش های ′3مسدود شده توسط DNA گلیکوزیلاز به هم متصل می شوند درحالیکه در مسیرNIR اندونوکلئازهای AP مشابه ′5 DNA را به یک ریشه ی اکسید شده برش می دهند.اکثریت AP اندونوکلئازهای تعیین وضعیت شده دارای فعالیت هایBER کلاسیک هستند وحدودا نیمی از آنها هم چنین می توانند فعالیت های NIR داشته باشند.در حال حاضر مکانیزم مولکولی AP اندونوکلئاز اختصاصی در کشت DNA واقعی به دلیل عدم حضور ساختار آنزیم های دخیل در تخریب DNA عمدتا مبهم است. ما برای تعیین باقیمانده های حیاتی دخیل در عملکردNIR، شناسایی ساختاری و بیوشیمیایی APاندونوکلئاز ExoA در باسیلوس سابتیلیس را انجام دادیم و ساختار بلوری ان را با ساختار دیگرAP اندونوکلئاز ها نظیر اگزونوکلئازIII اشرشیاکلای Xth (T268D, G231S, N174Q, Y128H)را با جایگزین هایی جابه جا کردیم. جهش APE1-T268D که یک کاهش شدید فعالیت NIR و دگرگونیMg2+ وابسته به فعالیت نقاط مشتق شده ی AP را نشان داد که همسو با حضور پسماندهای آسپارتیک در جایگاه های هم ظرفیت از میان دیگر نواقص NIR در AP اندونوکلئازها می باشد. در مجموع این اطلاعات نشان دادند که NIR یک عملکرد تکاملی محافظت شده در خانواده یXth از AP اندونوکلئازها است.

Oxidatively damaged DNA bases are substrates for two overlapping repair pathways: DNA glycosylaseinitiated base excision repair (BER) and apurinic/apyrimidinic (AP) endonuclease-initiated nucleotide incision repair (NIR). In the BER pathway, an AP endonuclease cleaves DNA at AP sites and 30-blocking moieties generated by DNA glycosylases, whereas in the NIR pathway, the same AP endonuclease incises DNA 50 to an oxidized base. The majority of characterized AP endonucleases possess classic BER activities, and approximately a half of them can also have a NIR activity. At present, the molecular mechanism underlying DNA substrate specificity of AP endonucleases remains unclear mainly due to the absence of a published structure of the enzyme in complex with a damaged base. To identify critical residues involved in the NIR function, we performed biochemical and structural characterization of Bacillus subtilis AP endonuclease ExoA and compared its crystal structure with the structures of other AP endonucleases: Escherichia coli exonuclease III (Xth), human APE1, and archaeal Mth212.We found conserved amino acid residues in the NIR-specific enzymes APE1, Mth212, and ExoA. Four of these positions were studied by means of point mutations in APE1: we applied substitution with the corresponding residue found in NIRdeficient E. coli Xth (Y128H, N174Q, G231S, and T268D). The APE1-T268D mutant showed a drastically decreased NIR activity and an inverted Mg2þ dependence of the AP site cleavage activity, which is in line with the presence of an aspartic residue at the equivalent position among other known NIR-deficient AP endonucleases. Taken together, these data show that NIR is an evolutionarily conserved function in the Xth family of AP endonucleases.