Влияние ионов тяжелых металлов на активность ДНК-гликозилаз семейства FPG

Аннотация

Прокариотические ферменты формамидопиримидин-ДНК-гликозилаза (Fpg) и эндонуклеаза VIII (Nei) семейства Fpg и их эукариотические гомологи NEIL1, NEIL2 и NEIL3 инициируют процесс репарации окисленных оснований ДНК. Известно, что репарация окислительных повреждений ДНК in vivo ингибируется в присутствии ионов некоторых тяжелых металлов. Исследовано влияние солей ряда щелочноземельных и переходных металлов на активность ДНК-гликозилаз семейства Fpg в реакции отщепления остатков 5,6-дигидроурацила – типичного продукта окислительного повреждения ДНК. Установлено, что для реакции, катализируемой ферментом NEIL1, характерны значения K_m = 150 нм и k_cat = 1,2 мин^–1, которые находятся в диапазоне известных значений этих величин для отщепления этим ферментом других поврежденных оснований. Обнаружено, что как белок NEIL1, так и гомологичные ему прокариотические ДНК-гликозилазы Fpg и Nei ингибируются Al³⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺ и Fe²⁺ в буфере Tris-HCl и Cd²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺ и Fe²⁺ в калий-фосфатном буфере. Значения I₅₀ для ингибирования фермента NEIL1 составили 7 мкМ для Cd²⁺, 16 мкМ для Zn²⁺ и 400 мкМ для Cu²⁺. Ингибирование фермента NEIL1 ионами Cd²⁺, Zn²⁺ и Cu²⁺ было по крайней мере частично обусловлено образованием комплексов металлов с ДНК-субстратом. Присутствие Cd²⁺ и Cu²⁺, преимущественно связывающихся с основаниями ДНК, а не с фосфатными группами, приводило к потере способности фермента связывать поврежденную ДНК лучше, чем неповрежденную. Таким образом, ингибирование репарации окислительных повреждений ДНК ферментом NEIL1 ионами тяжелых металлов может служить одной из причин их комутагенных свойств при окислительном стрессе.

Текст статьи

Пожалуйста, введите код, чтобы получить PDF файл с полным текстом статьи: