БИОХИМИЯ, 2011, том 76, вып. 1, с. 157–175
УДК 577.213.6
Мутаторные эффекты и мутационная специфичность редактирующих дезаминаз
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: редактирующие дезаминазы, мутагенез, иммунный ответ, репарация ДНК.
Аннотация
Ферментативное дезаминирование оснований ДНК или РНК приводит к изменениям в передаче генетической информации. Аденозиндезаминазы редактируют РНК (АDAR, TAD). Специализированные цитозиндезаминазы редактируют РНК/ДНК, участвующие в обмене липидов (APOBEC1), формировании врожденного (семейство APOBEC3) и гуморального иммунитета (AID). APOBEC2 необходима для правильного формирования мускульной ткани и наряду с AID может играть роль в деметилировании ДНК. Функции APOBEC4, APOBEC5 и других дезаминаз, недавно открытых с помощью биоинформатики, неизвестны. Каким образом ферменты, обладающие сходной структурой и способностью осуществлять одну и ту же реакцию, играют роль в столь разных биологических процессах? AID, APOBEC1, CDA1 миноги и APOBEC3G высокомутагенны при продукции в чужеродных штаммах бактерий и дрожжей, дефицитных по урацил-ДНК-гликозилазе. APOBEC2, наоборот, немутагенна. Мы изучили эффекты экспрессии разных дезаминаз в дрожжах и бактериях. Установлено, что мутагенные специфичности четырех дезаминаз, hAID, rAPOBEC1, hAPOBEC3G и CDA1 миноги, существенно разичаются. Это свидетельствует о том, что способность дезаминировать строго определенные последовательности ДНК – один из факторов, регулирующих доставку дезаминаз к мишени. Экспрессия дрожжевых CDD1 и TAD2/TAD3, APOBEC4 человека, APOBEC5 из Xanthomonas oryzae, дезаминазы, кодируемой геном MICPUN_56782 Micromonas sp., не приводила к мутаторным эффектам. Отсутствие мутагенной активности Cdd1 ожидаемо, поскольку этот фермент участвует в реутилизации нуклеотидов и эволюционно далек от редактирующих дезаминаз. Немутагенность дезаминаз, группирующихся с APOBEC2, не предсказывается на основе их структур и не связана прямо с низкой растворимостью или аномальным распределением белков в клетке.