AlkD - AlkD

AlkD yeşil renkte gösterilmiştir. DNA zinciri kırmızı ve mavi ile gösterilir.[1]

AlkD (Alkilpurin glikozilaz D) bir enzim bir aileye ait DNA glikozilazları dahil olan DNA onarımı.[2] Norveçli biyologlardan oluşan bir ekip tarafından keşfedildi. Oslo 2006 yılında bir toprak konutundan izole edilmiştir. Gram pozitif bakteriler Bacillus cereus, başka bir enzim AlkC ile birlikte. AlkC ve AlkD, büyük olasılıkla, yakın benzerlikleri ile belirtildiği gibi aynı proteinden türetilmiştir. Ayrıca başka yerlerde de bulunurlar prokaryotlar. Arasında ökaryotlar, yalnızca şurada bulunurlar: tek hücreli türler sadece, örneğin Entamoeba histolytica ve Dictyostelium discoideum.[3] Enzim spesifik olarak 7mG'yi (metilguanin ) DNA'da bulunur ve bu nedenle DNA glikosilazları arasında benzersizdir. Daha az afinite ile diğer metilpurinler üzerinde de etki edebilir. Enzimin yerleştirmeye ve kesmeye özgü olduğunu gösterir (eksizyon ) DNA'dan kimyasal olarak modifiye edilmiş bazların, tam olarak 7mG'de, her hata olduğunda çoğaltma. 7mG hidroliz oranını kendiliğinden oluşan depurinasyona göre 100 kat hızlandırır. Böylece genomu, kimyasal ve çevresel etkenlerin neden olduğu zararlı değişikliklerden korur. Onun kristal yapı 2008 yılında tanımlanmıştır.[4] Bu ilk ISI tekrar proteini ile etkileşim için tanımlandı nükleik asitler veya enzimatik aktivite içermesi.[5]

Yapısı

AlkD (yeşil), HEAT tekrar motifleri aracılığıyla DNA'yı (çok renkli) tanır.

AlkD 237'den oluşur amino asitler ve moleküler boyutu 25 kDa. Tandem dizisinden oluşur. helezoni protein-protein etkileşimlerini kolaylaştırdığı bilinen ve henüz DNA bağlama veya katalitik aktivite ile ilişkilendirilmemiş HEAT motiflerini anımsatan tekrarlar. Α-sarmal alana sahip tek sarmallı bir proteindir. Tüm protein alanı, diğer proteinlerde bulunanlara benzer şekilde HEAT tekrar alanlarından oluşur.[6] Antiparalel bir modelde on dört sarmaldan oniki (αA-αN) çifti ve αA / αC, αD / αE, αF / αG, αH / αI, αJ / αK ve αL gibi ardışık olarak tekrarlanan altı α-α motifi oluşturur / αM. Bu sarmal tekrarlar, B, C, E, G, I, K ve M sarmallarının bir içbükey yüzey oluşturduğu süper sarmal bir solenoid halinde istiflenir. aromatik merkezinde yarık. Bu yarık içindeki kalıntılar, baz eksizyon aktivitesi için çok önemlidir. Konkav yüzey pozitif yüklüdür ve DNA'nın bağlanma bölgesi olduğu varsayılır,[4] yanı sıra bakteriyel duyarlılığa karşı koruma için alkile etme ajanlar.[7]

Hareket mekanizması

AlkD, DNA'da baz eksizyonu için benzersiz bir mekanizmaya sahiptir. Doğrudan hasarlı (alkillenmiş) ile etkileşime girmek yerine DNA kısmı yakındaki hasarsız bölgeye etki eder. Daha sonra, DNA yığın sıkıştırması eşliğinde alkillenmiş ve karşıt bazın ters çevrilmesine neden olur. Açığa çıkan DNA kısmı daha sonra enzimatik olarak uzaklaştırılabilir. hidroliz 7mG.[1]

Referanslar

  1. ^ a b Kossmann, Bradley; Ivanov, Ivaylo; Briggs, James M. (2014). "Alkilpurin glikozilaz D, hasarlı bazları çıkarmak ve çıkarmak için bir strateji olarak DNA şekillendirme kullanır". PLOS Hesaplamalı Biyoloji. 10 (7): e1003704. doi:10.1371 / journal.pcbi.1003704. PMC  4081403. PMID  24992034.
  2. ^ Vanderbilt Üniversitesi (29 Ekim 2015). "Yeni DNA onarım enzimi sınıfı keşfedildi". Günlük Bilim. Alındı 1 Kasım 2015.
  3. ^ Alseth, Ingrun; Rognes, Torbjørn; Lindbäck, Toril; Solberg, Inger; Robertsen, Kristin; Kristiansen, Knut Ivan; Mainieri, Davide; Lillehagen, Lucy; Kolstø, Anne-Brit; Bjørås, Magnar (2006). "Yeni bir protein üst ailesi, iki yeni 3-metiladenin DNA glikozilazını içerir Bacillus cereus, AlkC ve AlkD ". Moleküler Mikrobiyoloji. 59 (5): 1602–1609. doi:10.1111 / j.1365-2958.2006.05044.x. PMC  1413580. PMID  16468998.
  4. ^ a b Rubinson, Emily H .; Metz, Audrey H .; O'Quin, Jami; Eichman, Brandt F. (2008). "Alkilasyon hasarlı DNA'yı işlemek için yeni bir protein mimarisi: DNA glikozilaz AlkD'nin kristal yapısı". Moleküler Biyoloji Dergisi. 381 (1): 13–23. doi:10.1016 / j.jmb.2008.05.078. PMC  3763988. PMID  18585735.
  5. ^ Brooks, Sonja C .; Adhikary, Suraj; Rubinson, Emily H .; Eichman, Brandt F. (2013). "DNA glikosilazlarının yapısal mekanizmalarındaki son gelişmeler". Biochimica et Biophysica Açta (BBA) - Proteinler ve Proteomikler. 1834 (1): 247–271. doi:10.1016 / j.bbapap.2012.10.005. PMC  3530658. PMID  23076011.
  6. ^ Rubinson, Emily H .; Gowda, A. S. Prakasha; Spratt, Thomas E .; Altın Barry; Eichman, Brandt F. (2010). "DNA hasarının eksizyonu için benzeri görülmemiş bir nükleik asit yakalama mekanizması". Doğa. 468 (7322): 406–411. doi:10.1038 / nature09428. PMC  4160814. PMID  20927102.
  7. ^ Dalhus, B; Helle, IH; Backe, PH; Alseth, I; Rognes, T; Bjørås, M; Laerdahl, JK (2007). "HEAT benzeri tekrarlar içeren yeni bir DNA glikosilaz süper ailesi tarafından alkillenmiş DNA onarımına yapısal kavrayış". Nükleik Asit Araştırması. 35 (7): 2451–2459. doi:10.1093 / nar / gkm039. PMC  1874660. PMID  17395642.