在动物和植物AP内核酶中对立的基因特异性和单链DNA活性的不同演变
Marina Jordano-Raya1,2,3,4, Carol E Schrader4, Rafael R Ariza1,2,3
1Maimónides Biomedical Research Institute of Córdoba (IMIBIC), Avda. Menéndez Pidal s/n, Córdoba 14004, Spain.
人类和植物AP内核酶因关键氨基酸变异而在DNA修复活动上有所不同. 交换这些残留物改变了酶的特异性,揭示了对DNA修复进化的洞察力.
科学领域:
- 分子生物学分子生物学
- 生物化学 生物化学
- 进化生物学 进化生物学
背景情况:
- 阿普里尼克/阿普里米尼克 (AP) 内核酶对于DNA修复至关重要,它可以去除无基核酸.
- 人类AP内核酶1 (APE1) 是癌症点,但其基质特异性机制尚不清楚.
- 与APE1.1.相比,Arabidopsis AP内核酶 (ARP) 显示出明显的DNA裂变活动.
研究的目的:
- 研究人类APE1和Arabidopsis ARP.之间的基质特异性差异的分子基础.
- 为了确定关键的氨基酸残留物,负责不同的DNA修复活动.
- 了解AP内核酶功能的这些差异的进化含义.
主要方法:
- 对APE1和ARP序列和结构进行比较分析.
- 位点定向突变发生,以交换关键的氨基酸残留物.
- 在体外测试以评估单链和双链DNA的DNA裂变活性.
- 哺乳动物系统中的功能分析.
主要成果:
- APE1和ARP在双链和单链DNA (ssDNA) 上表现出不同的活动.
- 两个DNA插曲的氨基酸残留在很大程度上解释了这些功能差异.
- 交换小沟残留物会改变孤儿基的特异性;交换大沟残留物会影响ssDNA裂变.
- 在抗体类切换重组中,ssDNA裂变残留对APE1功能至关重要.
结论:
- 两个关键氨基酸的不同进化决定了AP内核酶基质的特异性.
- 这些发现为DNA修复酶的进化提供了分子洞察力.
- APE1的ssDNA裂变活动在哺乳动物系统中具有功能意义,这表明了进化优势.
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