TY - JOUR

T1 - Влияние метилирования ДНК на 3′→5′-экзонуклеазную активность основной апурин-апиримидиновой эндонуклеазы человека APEX1

AU - Ендуткин, Антон Валентинович

AU - Яценко, Дарья Дмитриевна

AU - Жарков, Дмитрий Олегович

N1 - Ендуткин А.В., Яценко Д.Д., Жарков Д.О. Влияние метилирования ДНК на 3′→5′-экзонуклеазную активность основной апурин-апиримидиновой эндонуклеазы человека APEX1 // Биохимия. – 2022. – Т. 87. – № 1. – С. 3-15. Исследование поддержано Российским научным фондом (грант № 17-14-01190П, экспериментальная биохимическая часть) и государственным заданием 0245-2021-0002 (структурный анализ).

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Апурин-апиримидиновые (АП) эндонуклеазы - ключевые ферменты пути эксцизионной репарации оснований ДНК, гидролизующие фосфодиэфирную связь АП-сайта, который образуется после удаления повреждённого основания. Основная АП-эндонуклеаза человека APEX1, помимо этого, проявляет 3′-фосфодиэстеразную и 3′→5′-экзонуклеазную активности. Биологические функции последней не выяснены; предполагается, что она может корректировать ошибки репаративного синтеза ДНК. При повреждении ДНК с 3′-стороны вблизи 5-метилцитозина (mC) проявление 3′→5′-экзонуклеазной активности может вызывать изменение статуса эпигенетического метилирования CpG-динуклеотидов. Остаётся открытым вопрос: вносит ли 3′→5′-экзонуклеазная активность APEX1 вклад в процесс активного эпигенетического деметилирования или, напротив, она лимитирована в метилированных CpG-динуклеотидах для сохранения эпигенетического статуса при репарации случайных повреждений ДНК. В работе впервые систематически исследована эффективность удаления ферментом APEX1 3′-концевых нуклеотидов из субстратов, представляющих собой интермедиаты репарации ДНК в CpG-динуклеотидах. Показано, что во всех интермедиатах олигонуклеотиды с некомплементарными матрице основаниями на 3′-конце представляют собой наилучшие, а с mC - наихудший субстрат для проявления 3′→5′-экзонуклеазной активности APEX1. Наличие mC в комплементарной цепи значительно снижает константу скорости реакции даже для некомплементарных 3′-концевых звеньев. Таким образом, эффективность 3′→5′-экзонуклеазной реакции, катализируемой APEX1, ограничена в метилированных CpG-динуклеотидах, что, вероятно, связано с необходимостью поддержания эпигенетического статуса при репарации.

AB - Апурин-апиримидиновые (АП) эндонуклеазы - ключевые ферменты пути эксцизионной репарации оснований ДНК, гидролизующие фосфодиэфирную связь АП-сайта, который образуется после удаления повреждённого основания. Основная АП-эндонуклеаза человека APEX1, помимо этого, проявляет 3′-фосфодиэстеразную и 3′→5′-экзонуклеазную активности. Биологические функции последней не выяснены; предполагается, что она может корректировать ошибки репаративного синтеза ДНК. При повреждении ДНК с 3′-стороны вблизи 5-метилцитозина (mC) проявление 3′→5′-экзонуклеазной активности может вызывать изменение статуса эпигенетического метилирования CpG-динуклеотидов. Остаётся открытым вопрос: вносит ли 3′→5′-экзонуклеазная активность APEX1 вклад в процесс активного эпигенетического деметилирования или, напротив, она лимитирована в метилированных CpG-динуклеотидах для сохранения эпигенетического статуса при репарации случайных повреждений ДНК. В работе впервые систематически исследована эффективность удаления ферментом APEX1 3′-концевых нуклеотидов из субстратов, представляющих собой интермедиаты репарации ДНК в CpG-динуклеотидах. Показано, что во всех интермедиатах олигонуклеотиды с некомплементарными матрице основаниями на 3′-конце представляют собой наилучшие, а с mC - наихудший субстрат для проявления 3′→5′-экзонуклеазной активности APEX1. Наличие mC в комплементарной цепи значительно снижает константу скорости реакции даже для некомплементарных 3′-концевых звеньев. Таким образом, эффективность 3′→5′-экзонуклеазной реакции, катализируемой APEX1, ограничена в метилированных CpG-динуклеотидах, что, вероятно, связано с необходимостью поддержания эпигенетического статуса при репарации.

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?doi=10.31857/S0320972522010018

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/deb5fa23-d662-3971-8e77-9b803950deb9/

U2 - 10.31857/S0320972522010018

DO - 10.31857/S0320972522010018

M3 - статья

VL - 87

SP - 3

EP - 15

JO - Биохимия

JF - Биохимия

SN - 0320-9725

IS - 1

M1 - 1

ER -