Дезоксирибонуклеаза IV

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Дезоксирибонуклеаза IV (фаг-Т4 индуцируемая)
Идентификаторы
Шифр КФ3.1.21.2
Номер CAS63363-78-0
Базы ферментов
IntEnzIntEnz view
BRENDABRENDA entry
ExPASyNiceZyme view
MetaCycmetabolic pathway
KEGGKEGG entry
PRIAMprofile
PDB structuresRCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
Поиск
PMCстатьи
PubMedстатьи
NCBINCBI proteins
CAS63363-78-0

Дезоксирибонуклеаза IV (фаг-Т4 индуцируемая) (Шифр КФ 3.1.21.2, эндодезоксирибонуклеаза IV (индуцируемая фагом Т4), эндонуклеаза IV E. coli, эндодезоксирибонуклеаза, редоксиэндонуклеаза, дезоксрибоэндонуклеаза, эндонуклеаза Escherichia coli II, эндонуклеаза II, ДНК-аденин-трансфераза) — это вид эндонуклеазы, которая катализирует деградацию нуклеотидов[1] в двухцепочечной ДНК, атакуя 5'-терминальный конец[2][3][4].

Дезоксирибонуклеаза IV представляет собой тип дезоксирибонуклеазы, которая функционирует в безнуклеотидных или апуриново-апиримидиновых сайтах (AP-сайтах[англ.]), когда клетка подвергается эксцизионной репарации нуклеотидов[5]. Кроме того, эндонуклеаза IV имеет нескольких активностей, таких как AP-эндонуклеазная, 3'-диэстеразная, 3'-> 5'-экзонуклеазная и 3'-фосфатазная[6].

Эндонуклеаза IV кодируется геном denB бактериофага Т4, и её связывающая последовательность представляет собой 5'-dT || dCdAdCdTdTdC-3 '. Было обнаружено, что остаток серина 176 играет решающую роль в увеличении скорости гидролиза эндонуклеазой консенсусной последовательности, содержащей цитидин. Эндонуклеаза IV подпадает под структурно схожие элементы с эндонуклеазой I апиримидинка (APE1)[7].

Открытие

Дезоксирибонуклеаза IV была впервые выделена из тканей кролика в 1968 году, и её молекулярная масса составила 42000 дальтон. Было обнаружено, что этот фермент напоминает несколько микробных эндонуклеазных активностей ДНК-полимеразы I, обнаруженных в Escherichia coli, которые, по-видимому, необходимы для репарации и рекомбинации ДНК[8].

Структура

ДНКаза IV состоит из 185 аминокислотных остатков, а ионы магния действуют как кофактор. Ион двухвалентного металла, такой как Mg²⁺, действует как кофактор во время расщепления 5'-мононуклеотидов[9]. Его бета-цилиндрическое ядро TIM окружено спиралями с тремя ионами металлов — либо тремя Zn2+, либо двумя Zn2+ и одним Mn2+, которые играют решающую роль в AP эксцизионной репарации[10].

Ферментативная активность в клеточной среде и ДНК

70 % общей активности ДНКазы IV было обнаружено в цитоплазме, а 30 % — в ядрах клеток[1]. В организме человека ДНКаза IV необходима для расщепления промежуточного продукта реакции, генерируемого смещением цепи матрицы во время заполнения пробелов[11].

Во время эндонуклеазной активности конформационные изменения в ДНК происходят таким образом, что за счет изгиба ДНК на 90 градусов обнажается безнуклеотидный сайт, что приводит к переворачиванию сахарного фрагмента в небольшой карман, который не образует пару оснований Уотсона-Крика[10].

См. также

Примечания

  1. 1 2 "Structural and functional homology between mammalian DNase IV and the 5'-nuclease domain of Escherichia coli DNA polymerase I". The Journal of Biological Chemistry. 269 (46): 28535—8. November 1994. doi:10.1016/s0021-9258(19)61935-6. PMID 7961795.
  2. "Endonuclease II of E. coli. I. Isolation and purification". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 62 (3): 934—40. March 1969. Bibcode:1969PNAS...62..934F. doi:10.1073/pnas.62.3.934. PMID 4895219.
  3. "Endonuclease II of Escherichia coli. Degradation of partially depurinated deoxyribonucleic acid". Biochemistry. 10 (26): 4986—93. December 1971. doi:10.1021/bi00802a024. PMID 4944066.
  4. "Enzymatic breakage of deoxyribonucleic acid. I. Purification and properties of endonuclease II from T4 phage-infected Escherichia coli". The Journal of Biological Chemistry. 244 (22): 6182—91. November 1969. doi:10.1016/S0021-9258(18)63523-9. PMID 4310836.
  5. "Endonuclease II of Escherichia coli. II. Enzyme properties and studies on the degradation of alkylated and native deoxyribonucleic acid". The Journal of Biological Chemistry. 244 (21): 5879—89. November 1969. doi:10.1016/S0021-9258(18)63556-2. PMID 4981786.
  6. Kerins, Sinéad M. (January 2003). "Characterization of an Endonuclease IV 3′-5′ Exonuclease Activity". Journal of Biological Chemistry. 278 (5): 3048—3054. doi:10.1074/jbc.m210750200. ISSN 0021-9258.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) (ссылка)
  7. Hirano, N. (2007-11-29). "The Ser176 of T4 endonuclease IV is crucial for the restricted and polarized dC-specific cleavage of single-stranded DNA implicated in restriction of dC-containing DNA in host Escherichia coli". Nucleic Acids Research. 35 (20): 6692—6700. doi:10.1093/nar/gkm722. ISSN 0305-1048. PMID 17913749.
  8. "Deoxyribonuclease IV: a new exonuclease from mammalian tissues". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 62 (2): 597—603. February 1969. Bibcode:1969PNAS...62..597L. doi:10.1073/pnas.62.2.597. PMID 5256235.
  9. Molecular biology of nucleases : []. — 1995. — ISBN 978-0-8493-7658-0.
  10. 1 2 "The cutting edges in DNA repair, licensing, and fidelity: DNA and RNA repair nucleases sculpt DNA to measure twice, cut once". DNA Repair (англ.). 19: 95—107. 2014-07-01. doi:10.1016/j.dnarep.2014.03.022. ISSN 1568-7864. PMID 24754999.
  11. "Second pathway for completion of human DNA base excision-repair: reconstitution with purified proteins and requirement for DNase IV (FEN1)". The EMBO Journal. 16 (11): 3341—8. June 1997. doi:10.1093/emboj/16.11.3341. PMID 9214649.

Ссылки