AlkD - AlkD
AlkD ( алкилпурингликозилаза D ) представляет собой фермент, принадлежащий к семейству ДНК-гликозилаз , участвующих в репарации ДНК . Он был обнаружен группой норвежских биологов из Осло в 2006 году. Он был изолирован от обитающих в почве грамположительных бактерий Bacillus cereus вместе с другим ферментом AlkC. AlkC и AlkD, скорее всего, происходят из одного и того же белка, на что указывает их близкое сходство. Они также встречаются у других прокариот . Среди эукариот они встречаются только у одноклеточных видов , таких как Entamoeba histolytica и Dictyostelium discoideum . Фермента конкретно цель 7 мг (метил- гуанина ) в ДНК, и, следовательно, уникально среди гликозилаз ДНК. Он также может действовать на другие метилпурины с меньшим сродством. Это указывает на то, что фермент специфичен для обнаружения и вырезания ( вырезания ) химически модифицированных оснований из ДНК, ровно на уровне 7 мгГ, всякий раз, когда есть ошибки в репликации . Он в 100 раз увеличивает скорость гидролиза 7 мгГ по сравнению со спонтанной депуринизацией. Таким образом, он защищает геном от вредных изменений, вызванных химическими веществами и агентами окружающей среды. Его кристаллическая структура была описана в 2008 году. Это первый повторяющийся белок HEAT, который, как было выявлено, взаимодействует с нуклеиновыми кислотами или обладает ферментативной активностью.
Структура
AlkD состоит из 237 аминокислот и имеет размер молекулы 25 кДа . Он состоит из тандемного массива спиральных повторов, напоминающих мотивы HEAT, которые, как известно, способствуют межбелковым взаимодействиям и еще не связаны со связыванием ДНК или каталитической активностью. Это одноцепочечный белок с α-спиральным доменом. Весь домен белка состоит из доменов повторов HEAT, подобных тем, которые обнаруживаются в других белках. Двенадцать из четырнадцати спиралей (αA-αN) соединяются в антипараллельном паттерне и образуют шесть тандемно повторяющихся мотивов α-α, таких как αA / αC, αD / αE, αF / αG, αH / αI, αJ / αK и αL / αM. Эти спиральные повторы сложены в сверхспиральный соленоид, в котором спирали B, C, E, G, I, K и M образуют вогнутую поверхность с ароматической щелью в центре. Остатки в этой щели имеют решающее значение для деятельности по удалению основания. Вогнутая поверхность заряжена положительно и, как предполагается, является местом связывания ДНК, а также защищает от чувствительности бактерий к алкилирующим агентам.
Механизм действия
AlkD имеет уникальный механизм удаления оснований в ДНК. Вместо того, чтобы напрямую взаимодействовать с поврежденной (алкилированной) частью ДНК , она воздействует на соседнюю неповрежденную область. Затем он вызывает переворачивание алкилированного и противоположного основания, сопровождаемое сжатием стопки ДНК. Затем экспонированная часть ДНК может быть удалена ферментативно путем гидролиза 7mG.