БИОХИМИЯ, 2012, том 77, вып. 3, с. 342–353
УДК 577.151.45
Инициация эксцизионной репарации 8-оксогуанина в составе тандемных тринуклеотидных повторов*
1 Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН
2 Новосибирский государственный университет
3 Group DNA Repair, Universite Paris-Sud XI, CNRS-UMR8200, Institut Gustave Roussy
Поступила в редакцию 09.08.2011
После доработки 29.09.2011
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: эксцизионная репарация оснований, экспансия тринуклеотидных повторов, CAG-триплеты, болезнь Гентингтона, 8-оксогуанин, OGG1.
Аннотация
Разрастание трактов тринуклеотидных повторов – причина ряда тяжелых нейродегенеративных заболеваний. Так, удлинение тракта тринуклеотидов CAG в гене HTT человека приводит к развитию болезни Гентингтона. Одна из главных причин разрастания трактов повторов в соматических клетках – эксцизионная репарация оснований ДНК, в ходе которой при удалении поврежденного основания и репаративном синтезе ДНК может произойти разрастание участка повторов за счет формирования ими неканонических вторичных структур. Проведен анализ кинетических параметров реакции выщепления часто встречающегося окисленного пуринового основания, 8-оксогуанина (oxoGua), ДНК-гликозилазой OGG1 из субстратов, содержащих CAG-тракт, фланкированный AT-богатыми участками. Фермент с бóльшими значениями константы скорости k2 выщепляет oxoGua из триплетов CAG, расположенных в середине CAG-тракта, и с меньшими значениями k2 инициирует репарацию oxoGua, находящегося ближе к одному из концов тракта. Значение константы скорости k3 резко уменьшается, начиная с субстрата в третьем с 5′-конца триплете CAG-тракта, а затем остается практически неизменным, но снижается в крайнем 3′-концевом триплете CAG-тракта. Зависимость скорости инициации репарации oxoGua в ядерных экстрактах от положения поврежденного основания аналогична зависимости k2 от положения oxoGua, свидетельствуя о том, что скорость реакции в экстрактах лимитируется выщеплением oxoGua. Полный цикл эксцизионной репарации оснований эффективно протекает со всеми имеющими CAG-субстратами, кроме тех, в которых звено oxoGua находится вблизи 3′-конца тракта, что затрудняет инициацию репарации. ДНК-Полимераза β способна вести репаративный синтез с вытеснением цепи, что может играть ключевую роль в разрастании CAG-трактов при репарации.
Текст статьи
Сноски
* Первоначально английский вариант рукописи был опубликован на сайте «Biochemistry» (Moscow), Papers in Press, BM11-230, 22.01.2012.
** Адресат для корреспонденции.