БИОХИМИЯ, 2016, том 81, вып. 3, с. 386–400
УДК 547.963.057:577.24
ДНК с повреждениями в обеих цепях как аффинные зонды и субстраты системы ЭРН
1 Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, 630090 Новосибирск; электронная почта: lavrik@niboch.nsc.ru
2 Новосибирский государственный университет Минобрнауки России, 630090 Новосибирск
3 Алтайский государственный университет Минобрнауки России, 656049 Барнаул
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ДНК, объемные повреждения, белки системы ЭРН, фотоаффинная модификация.
Аннотация
Эксцизионная репарация нуклеотидов (ЭРН) представляет собой многостадийный процесс распознавания и удаления широкого спектра повреждений, вызывающих существенные искажения структуры ДНК, таких как повреждения, индуцированные УФ-облучением, и объемные аддукты, возникающие при воздействии химически активных реагентов. Создана серия модельных ДНК, содержащих новое фотоактивное фторазидобензоильное повреждение dCFAB, а также хорошо распознаваемые данной системой репарации ненуклеозидные повреждения nFlu и nAnt, и исследовано их взаимодействие с белками репарации. Показано, что модифицированные ДНК-дуплексы зонд I (dCFAB/dG), зонд II (dCFAB/nFlu+4) и зонд III (dCFAB/nFlu–3) длиной 54 п.н. обладают повышенным по сравнению с немодифицированной ДНК (umDNA) сродством к XPC–HR23B, которое зависит от структуры дуплекса (Kdum > KdI > KdII ≈ KdIII), и различаются по свойствам как аффинные зонды для фотопришивки ХРС и белков ЭРН-компетентных экстрактов. Введение dCFAB приводит к снижению температуры плавления дуплекса (ΔTm = –3°) и появлению изгиба в ДНК (12°). Показано, что протяженная ДНК dCFAB/dG (137 п.н.) является эффективным субстратом системы ЭРН. Выявленное отсутствие прямой пропорциональности между сродством к сенсору распознавания повреждений XPC–HR23B и уровнем субстратных свойств ДНК, содержащей объемное повреждение, указывает на существенное влияние стадии верификации повреждения на эффективность удаления поврежденного участка ДНК. Показано, что ДНК, содержащие близко расположенные повреждения в обеих комплементарных цепях, представляют собой трудно репарируемые (dCFAB/nFlu+4, dCFAB/nFlu–3) или нерепарируемые (nFlu/nFlu+4, nFlu/nFlu–3, nAnt/nFlu+4 и nAnt/nFlu–3) структуры. Полученные данные свидетельствуют о том, что распознавание и удаление поврежденных фрагментов ДНК системой ЭРН высших эукариот определяется не только первичной его детекцией в структуре ДНК, но и целым рядом других факторов.