AlkB - AlkB

AlkB protein je a protein nalezen v E-coli, vyvolané během adaptivní reakce a podílí se na přímém obrácení alkylace poškození.[1] AlkB specificky odstraňuje poškození alkylace jednovláknových (SS) DNA způsobené S.N2 druh chemických látek.[2] Účinně odstraňuje methylové skupiny z 1-methyladeninů, 3-methylcytosinů v SS DNA.[1][3] AlkB je alfa-ketoglutarát-dependentní hydroxyláza, nadčeleďové nehemové proteiny obsahující železo. Oxidačně demetyluje DNA substrát.[1][3] Demetylace AlkB je doprovázeno uvolňováním CO2, sukcinát a formaldehyd.[3]

Lidské homology

Existuje devět lidských homologů AlkB.[1] Oni jsou:

ABH3, stejně jako E. coli AlkB, je specifický pro SS DNA a RNA[1] zatímco ABH2 má vyšší afinitu k poškození dvouvláknové DNA.[4]

ALKBH8 má rozpoznávací motiv RNA, doménu methyltransferázy a doménu podobnou AlkB. Methyltransferázová doména generuje zakolísavý nukleosid 5-methoxykarbonylmethyluridin (mcm5U) ze svého prekurzoru 5-karboxymethyluridinu (cm5U). AlkB podobná doména generuje (S) -5-methoxykarbonylhydroxymethyluridin (mchm5U) v Gly-tRNA-UCC.[5][6]

FTO, který je spojen s obezita u lidí, je první identifikován RNA demethyláza. Demetyláty N6-methyladenosin v mRNA.[7]

Existuje také další velmi odlišný protein nazývaný AlkB nebo alkanhydroxyláza. Jedná se o katalytickou podjednotku nehemového diironového proteinu katalyzujícího hydroxylaci alkanů v aerobních bakteriích, které jsou schopné využívat alkany jako zdroj uhlíku.

Funkce

Od té doby se ukázalo, že AlkB má od svého objevu Sedgwicka, Lindahla, Seeberga a Falnesa stále se rozšiřující řadu substrátů. Nejen, že odstraňuje poškození alkylace z pozitivně nabitých 1-methyladeninů a 3-methylcytosinů, ale také z neutrálních bází 1-methylguaninu a 3-methyl thyminu.[8] AlkB se ukázal jako první příklad enzymu pro opravu DNA, který konvertuje jeden typ poškození DNA, které blokuje replikaci DNA, na jiný typ poškození, které může DNA polymeráza snadno procházet. To bylo patrné u cyklické léze ethanoadeninu (nezaměňovat s ethenoadeninem ... viz níže), který při hydroxylaci AlkB poskytuje N6-acetaldehydová léze, čímž se získá obličej adeninové vodíkové vazby.[9] Na rozdíl od předchozích typů poškození alkylací, které AlkB odstranil hydroxylačním mechanismem, bylo prokázáno, že AlkB epoxiduje dvojnou vazbu ethenoadeninu, který je hydrolyzován na diol a nakonec uvolněn jako dialdehyd glyoxal, čímž obnovuje nepoškozený adenin v DNA.[10]

Reference

  1. ^ A b C d E Errol C. Friedberg, Graham c. Walker, Wolfram Siede, Richard D. Wood Roger A. schultz, Tom Ellenberger, Oprava DNA a mutageneze, 2. vydání, tisk ASM, ISBN  1-55581-319-4
  2. ^ Dinglay; et al. (2000). „Vadné zpracování methylované jednovláknové DNA mutanty E. coli alkB“. Genes Dev. 14 (16): 2097–2105. doi:10.1101 / gad.14.16.2097 (neaktivní 9. 9. 2020). PMC  316854. PMID  10950872.CS1 maint: DOI neaktivní od září 2020 (odkaz)
  3. ^ A b C Trewick; et al. (2002). „Oxidační demetylace alkB E. coli přímo vede k poškození DNA báze“. Příroda. 419 (6903): 174–178. doi:10.1038 / nature00908. PMID  12226667. S2CID  4324333.
  4. ^ Jeanette Ringvoll; et al. (2006). „Opravené deficitní myši odhalily mABH2 jako primární oxidační demetylázu pro opravu 1meA a 3meC lézí v DNA“. Časopis EMBO. 25 (10): 2189–2198. doi:10.1038 / sj.emboj.7601109. PMC  1462979. PMID  16642038.
  5. ^ Fu, Y; Dai, Q; Zhang, W; Ren, J; Pan, T; On, C (15. listopadu 2010). „AlkB doména savčího ABH8 katalyzuje hydroxylaci 5-methoxykarbonylmethyluridinu v kolísavé poloze tRNA“. Angewandte Chemie International Edition v angličtině. 49 (47): 8885–8. doi:10,1002 / anie.201001242. PMC  3134247. PMID  20583019.
  6. ^ van den Born, Erwin; Vågbø, Cathrine B .; Songe-Møller, Lene; Leihne, Vibeke; Lien, Guro F .; Leszczynska, Grazyna; Malkiewicz, Andrzej; Krokan, Hans E .; Kirpekar, Fin; Klungland, Arne; Falnes, Pål Ø. (1. února 2011). „ALKBH8-zprostředkovaná tvorba nového diastereomerního páru vratkých nukleosidů v savčí tRNA“. Příroda komunikace. 2: 172. Bibcode:2011NatCo ... 2..172V. doi:10.1038 / ncomms1173. PMID  21285950.
  7. ^ Jia, Guifang; Fu, Ye; Zhao, Xu; Dai, Qing; Zheng, Guanqun; Yang, Ying; Yi, Chengqi; Lindahl, Tomáš; Pan, Tao; Yang, Yun-Gui; On, Chuan (16. října 2011). „N6-methyladenosin v jaderné RNA je hlavním substrátem FTO spojeného s obezitou“. Přírodní chemická biologie. 7 (12): 885–887. doi:10.1038 / nchembio.687. PMC  3218240. PMID  22002720.
  8. ^ Delaney; et al. (2004). "Mutageneze, genotoxicita a oprava 1-methyladeninu, 3-alkylcytosinů, 1-methylguaninu a 3-methylthyminu v alkB Escherichia coli". PNAS. 101 (39): 14051–14056. Bibcode:2004PNAS..10114051D. doi:10.1073 / pnas.0403489101. PMC  521119. PMID  15381779.
  9. ^ Frick; et al. (2007). "Zmírnění 1, N6genotoxicita ethanadeninu proteinem AlkB adaptivní odpovědi Escherichia coli ". PNAS. 104 (3): 755–760. Bibcode:2007PNAS..104..755F. doi:10.1073 / pnas.0607377104. PMC  1783386. PMID  17213319.
  10. ^ Delaney; et al. (2005). „AlkB reverzuje léze etheno DNA způsobené oxidací lipidů in vitro a in vivo“. Nat. Struct. Mol. Biol. 12 (10): 855–860. doi:10.1038 / nsmb996. PMID  16200073. S2CID  23235920.

externí odkazy