DNK glikozilaza

DNK glikozilaze pripadaju porodici enzima koji su uključeni reparaciju isijecanjem baza, koji su klasificirani u kategoriju EC 3.2.2. Popravak isijecanjem baza is the mechanismje mehanizam u kojem se oštećene baze u molekuli DNK otklanjaju i zamjernjuju. DNK glikozilaza katalizira prvi korak ovog procesa. Ona otklanja oštećenu dušičnu bazu, ostavljajući netaknutu okosnicu šećer-fosfat, stvarajući bespurinska / bespirimidinska mjesta, poznatija kao AP lokacije. To se postiže okretanjem oštećene baze iz dvostruke spirale, a zatim kidanjem N - glikozidnih veza.^[1][2][3]

DNK glikozilaza
Struktura enzima za popravak DNK putem isijecanja baza: uracil-DNK glikozilaza (uracilski ostaci su žuti.)
Identifikatori
Simbol	DNKG
Pfam	PF03167
InterPro	IPR005122
PROSITE	PDOC00121
SCOP2	1udg / SCOPe / SUPFAM
CDD	cd09593
Dostupne proteinske strukture: Pfam   strukture / ECOD   PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum sažetak strukture

Glikozilaze su prvi put otkrivene u bakterija, a od tada i u svim carstvima živog svijeta. Osim njihove uloge ueksciziji baza pri popravci DNK, ovi enzimi su upleteni u represije utišaavajućih gena u Arabidopsis thaliana, Nicotiana tabacum i drugim biljkama sa aktivnom demetilacijom. Ostaci 5-metilcitozina se izbacuju i zamijenjuju nemetiliranim citozinom, što omogućava pristup hromatinskoj strukturi enzima i proteina potrebnih za transkripciju i naknadnu translaciju.

Monofunkcijske/ bifunkcijske glikozilaze

Postoje dvije glavne klase glikozilaza: monofuncijske i bifunkcijske.

Monofunkcijske imaju samo glikozilaznu aktivnost, dok bifunkcijske glikozilaze također posjeduju i AP lijaznu aktivnost koja im dozvoljava da reduciraju fosfodiesterske veze DNK, stvarajući jednolančani razmak bez potrebe za AP nukleazu. β-eliminacija AP lokacije putem glikosilaznih-lijaza daje 3 'α, β-nezasićeni aldehid, uz 5' fosfat, koji se razlikuje od proizvoda razlaganja putem AP endonukleaza. Neki glikozilaza-liajze mogu dalje obavljati δ-eliminaciju, koja 3 'aldehid pretvara u 3' fosfat.

Biohemijski mehanizam

Prva kristalografska struktura DNK glikozilaze dobijen je za E. coli Nth. Ova struktura je otkrila da enzim obreće oštećene baze iz dvostruke spirale u džep aktivnog mjesta kako bi su ugradile akcize. Ostale glikozilaze su od pronalaska slijedile istu opću paradigmu, uključujući i ljudske UNG slici ispod. Da razloži N-glikozidne veze, monofunkcijska glikozilaze koristite molekule vode da napadnu ugljen 1 podloge. Bifunkcijske glikozilaze, umjesto toga, koristite amino ostatak kao nukleofil za napad na isti ugljik, prolazeći kroz stadij Schiff baznog međuprodukta.^[4]

Tipovi glikozilaza

Otkrivene su Kristalne strukture mnogih glikozilaza. Na osnovu strukturnih sličnosti, glikozilaze se svrstavaju u četiri superfamilije. UDG i AAG porodice čine male, kompaktne glikozilaze, dok MutM/Fpg i HhH-GPD porodice obuhvataju veće enzime multiplih domena.

Široka varijacija glikozilaza omogućava prepoznavanje različitih oštećenja baza. Tabela ispod sumira osobenosti poznatih glikozilaza kod uobičajeno proučavanih organizama.

Glikozilaze bakterija, kvasaca i čovjeka
^[5][6]

Escherichia coli	B. cereus	Saccharomyces cerevisiae	Čovjek	Tip	Supstrati
AlkA	AlkE	Mag1	MPG	Monofunkcijska	3-meA, Hipoksantin
UDG		Ung1	UNG	Monofunkcijska	Uracil
Fpg		Ogg1	hOGG1	Bifunkcijska	8-oxoG, FapyG
Nth		Ntg1	hNTH1	Bifunkcijska	Tg, hoU, hoC, urea, FapyG
	Ntg2
Nei		Nisu prisutne	hNEIL1	Bifunkcijska	Tg, hoU, hoC, urea, FapyG, FapyA
	hNEIL2		AP site, hoU
	hNEIL3		Nepoznato
MutY		Nisu prisutne	hMYH	Monofunkcijska	A:8-oxoG
Nisu prisutne		Nisu prisutne	hSMUG1	Monofunkcijska	U, hoU, hmU, fU
Nisu prisutne		Nisu prisutne	TDG	Monofunkcijska	T:G raspar
Nisu prisutne		Nisu prisutne	MBD4	Monofunkcijska	T:G raspar
AlkC	AlkC	Nisu prisutne	Nisu prisutne	Monofunkcijska	Alkilpurin
AlkD	AlkD	Nisu prisutne	Nisu prisutne	Monofunkcijska	Alkilpurin

Također pogledajte

• Enzimi
• Kataliza
• Reparacija DNK

Reference

1. Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Ed. (2005): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-1-8.
2. Kapur Pojskić L., Ed. (2014): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, 2. izdanje. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 978-9958-9344-8-3.
3. Hadžiselimović R., Pojskić N. (2005): Uvod u humanu imunogenetiku. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-3-4.
4. Kuo CF, McRee DE, Fisher CL, O'Handley SF, Cunningham RP, Tainer JA (oktobar 1992). "Atomic structure of the DNA repair [4Fe-4S] enzyme endonuclease III". Science. 258 (5081): 434–40. doi:10.1126/science.1411536. PMID 1411536.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
5. Ide H, Kotera M (april 2004). "Human DNA glycosylases involved in the repair of oxidatively damaged DNA". Biol. Pharm. Bull. 27 (4): 480–5. doi:10.1248/bpb.27.480. PMID 15056851.
6. Alseth I, Osman F, Korvald H; et al. (2005). "Biochemical characterization and DNA repair pathway interactions of Mag1-mediated base excision repair in Schizosaccharomyces pombe". Nucleic Acids Res. 33 (3): 1123–31. doi:10.1093/nar/gki259. PMC 549418. PMID 15722486.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)

Vanjski linkovi

• DNA Glycosylases na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)