БИОХИМИЯ, 2010, том 75, вып. 7, с. 1031–1039
УДК 577.212.3
Влияние злокачественного перерождения клеток человека на активность ДНК-полимеразы ι
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: увеальная меланома глаза, базально-клеточный рак, ДНК-полимераза ι, TLS.
Аннотация
Повышенный уровень мутагенеза, частично обусловленный нарушением баланса активностей склонных к ошибкам ДНК-полимераз, является одним из ключевых признаков злокачественного перерождения клеток. Для выяснения возможной роли некорректной ДНК-полимеразы ι (Pol ι) в повышении частоты мутаций в клетках млекопитающих изучена активность этого фермента в экстрактах клеток различных органов мышей и опухолевых тканей глаза (меланома) и глазного века (базально-клеточный рак кожи) человека. В качестве кофакторов ДНК-полимеразной реакции в данных экспериментах использованы как ионы Mg, считающиеся основным активатором ферментативной реакции репликации ДНК in vivo, так и ионы Mn, которые эффективнее всех других двухвалентных катионов активируют гомогенные препараты Pol ι в экспериментах in vitro. В присутствии ионов Mg активность этого фермента обнаружена у мышей только в экстрактах клеток семенников и головного мозга, тогда как в присутствии ионов Mn активность Pol ι обнаружена во всех исследованных органах нормальных мышей. Отмечено, что в экстрактах клеток обоих типов злокачественных опухолей (базально-клеточный рак и меланома) активность Pol ι наблюдалась в присутствии как ионов Mn, так и ионов Mg. Ионы Mn в обоих случаях активировали Pol ι, хотя и в разной мере. В клетках базально-клеточного рака при наличии Mn2+ активность Pol ι была в 2,5 раза выше таковой в контрольных клетках (доброкачественные опухоли из той же области глазного века). В экстрактах клеток меланом в присутствии обоих катионов уровень активности этого фермента был примерно такой же, как и в экстрактах клеток окружающих их тканей, не пораженных опухолью, а также в глазах, удаленных после травм. Отличительным свойством злокачественного перерождения тканей (и в базально-клеточном раке, и в меланомах) оказалось изменение в них характера синтеза ДНК, заключающееся в активируемом ионами Mn продолжении синтеза ДНК после dG, неправильно встроенного Pol ι напротив dT матрицы. Аналогичным свойством среди экстрактов клеток различных нормальных органов мышей обладали только экстракты семенников. Такое сходство можно объяснить блоком клеточного деления, происходящего во всех нормальных клетках, но не происходящего в семенниках и злокачественных клетках.