TY - JOUR

T1 - Мутационный и кинетический анализ эндорибонуклеазной активности АРЕ1

AU - Kuznetsova, A. A.

AU - Gavrilova, A. A.

AU - Novopashina, D. S.

AU - Fedorova, O. S.

AU - Kuznetsov, N. A.

N1 - Кузнецова А.А., Гаврилова А.А., Новопашина Д.С., Федорова О.С., Кузнецов Н.А. Мутационный и кинетический анализ эндорибонуклеазной активности АРЕ1 // Молекулярная биология. - 2021. - Т. 5. - № 2. - С. 243-257

PY - 2021/3/1

Y1 - 2021/3/1

N2 - Апуриновая/апиримдиновая эндонуклеаза 1 человека (APE1) крайне важна для нормального функционирования организма, так как участвует в системе репарации ДНК. Основной биологической функцией APE1 считается Mg2+-зависимый гидролиз АР-сайтов в ДНК. На основе структурных данных, кинетических исследований и мутационного анализа в настоящее время установлены ключевые этапы взаимодействия APE1 с поврежденной ДНК. Недавно показано, что APE1 выступает в качестве эндорибонуклеазы, которая может катализировать гидролиз мРНК по некоторым пиримидин-пуриновым сайтам и тем самым контролировать уровень определенных транскриптов. Известно, что для реализации эндорибонуклеазной активности APE1 не требуется присутствия ионов Mg2+, как в случае АР-эндонуклеазной активности, что свидетельствует о различиях в механизмах катализа в случаях РНК- и ДНК-субстратов, однако причины этих различий пока до конца не выяснены. Нами исследован эндорибонуклеазный гидролиз модельных РНК-субстратов ферментом APE1 дикого типа и мутантными формами, содержащими замены аминокислотных остатков активного центра: Y171F, R177F, R181A, D210N, N212A, T268D, M270A и D308A. Показано, что замена остатков Asn212, Asp210 и Tyr171 приводит к потере только АР-эндонуклеазной активности с сохранением эндорибонуклеазной, T268D и M270A ‒ к потере специфичности фермента к пиримидин-пуриновым последовательностям, Arg177 и Arg181 незначительно влияет на активность АРЕ1, в то время как D308A приводит к снижению эндорибонуклеазной активности фермента.

AB - Апуриновая/апиримдиновая эндонуклеаза 1 человека (APE1) крайне важна для нормального функционирования организма, так как участвует в системе репарации ДНК. Основной биологической функцией APE1 считается Mg2+-зависимый гидролиз АР-сайтов в ДНК. На основе структурных данных, кинетических исследований и мутационного анализа в настоящее время установлены ключевые этапы взаимодействия APE1 с поврежденной ДНК. Недавно показано, что APE1 выступает в качестве эндорибонуклеазы, которая может катализировать гидролиз мРНК по некоторым пиримидин-пуриновым сайтам и тем самым контролировать уровень определенных транскриптов. Известно, что для реализации эндорибонуклеазной активности APE1 не требуется присутствия ионов Mg2+, как в случае АР-эндонуклеазной активности, что свидетельствует о различиях в механизмах катализа в случаях РНК- и ДНК-субстратов, однако причины этих различий пока до конца не выяснены. Нами исследован эндорибонуклеазный гидролиз модельных РНК-субстратов ферментом APE1 дикого типа и мутантными формами, содержащими замены аминокислотных остатков активного центра: Y171F, R177F, R181A, D210N, N212A, T268D, M270A и D308A. Показано, что замена остатков Asn212, Asp210 и Tyr171 приводит к потере только АР-эндонуклеазной активности с сохранением эндорибонуклеазной, T268D и M270A ‒ к потере специфичности фермента к пиримидин-пуриновым последовательностям, Arg177 и Arg181 незначительно влияет на активность АРЕ1, в то время как D308A приводит к снижению эндорибонуклеазной активности фермента.

KW - active site

KW - APE1

KW - endoribonuclease activity

KW - human apurine/apyrimidine endonuclease

KW - RNA substrates

KW - site-directed mutagenesis

KW - DNA Repair/genetics

KW - DNA-(Apurinic or Apyrimidinic Site) Lyase/genetics

KW - Endonucleases

KW - Endoribonucleases/genetics

KW - Humans

KW - Kinetics

KW - Mutation

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85104587048&partnerID=8YFLogxK

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?doi=10.31857/S0026898421020099

U2 - 10.31857/S0026898421020099

DO - 10.31857/S0026898421020099

M3 - статья

C2 - 33871438

AN - SCOPUS:85104587048

VL - 55

SP - 243

EP - 257

JO - Molekulyarnaya Biologiya

JF - Molekulyarnaya Biologiya

SN - 0026-8984

IS - 2

M1 - 6

ER -