Дискримінація 8-оксо-2\'-дезоксиаденозин-5\'-трифосфату ДНК-полімеразами бактерій і людини

Грін, І. Р.; Васильєва, С. В.; Довгерд, А. П.; Сильніков, В. Н.; Жарков, Д. О.

doi:10.7124/bc.000065

Biopolym. Cell. 2012; 28(4):306-309.

http://dx.doi.org/10.7124/bc.000065

Короткі повідомлення

Дискримінація 8-оксо-2'-дезоксиаденозин-5'-трифосфату ДНК-полімеразами бактерій і людини

1Грін І. Р., 1Васильєва С. В., 1Довгерд А. П., 1Сильніков В. Н., 1Жарков Д. О.

Інститут хімичної біології і фундаментальної медицини СО РАН
пр. ак. Лаврентьєва, 8, Новосибірськ, Російська Федерація, 630090

Abstract

Мета. 8-оксоаденін – розповсюджена пошкоджена основа, асо- ційована з онкологічними і нейродегенеративними захворюваннями. Воно може виникати внаслідок безпосереднього окиснення аденіну в ДНК або при вбудовуванні окисненого dNTP. Методи. Розроблено ефективний спосіб синтезу 8-оксо-2'-дезоксиаденозин-5'-трифосфату і вивчено його включення в ДНК різними ДНК- полімеразами. Результати. Фрагмент Кленова ДНК-полі- мерази I з невисокою ефективністю включав oA навпроти гуаніну. Для ДНК-полімерази спостерігалося обмежене включення oA навпроти гуаніну і аденіну, а для ДНК-полімерази b – навпроти аденіну, тиміну і гуаніну. Висновки. Як джерело oA в геномі окиснення аденіну в ДНК може мати більше значення, ніж окиснення dATP.

Keywords: мутагенез, пошкодження ДНК, оксидативний стрес, 8-оксоаденін, ДНК-полімерази

Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Von Sonntag C. Free-radical-induced DNA damage and its repair: A chemical perspective Heidelberg: Springer, 2006 523 p.

[2] Gajewski E., Rao G., Nackerdien Z., Dizdaroglu M. Modification of DNA bases in mammalian chromatin by radiation-generated free radicals Biochemistry 1990 29, N 34:7876–7882.

[3] Jaruga P., Zastawny T. H., Skokowski J., Dizdaroglu M., Olinski R. Oxidative DNA base damage and antioxidant enzyme activities in human lung cancer FEBS Lett 1994 341, N 1:59–64.

[4] Shibutani S., Bodepudi V., Johnson F., Grollman A. P. Translesional synthesis on DNA templates containing 8-oxo-7,8-dihydrodeoxyadenosine Biochemistry 1993 32, N 17:4615–4621.

[5] Grin I. R., Dianov G. L., Zharkov D. O. The role of mammalian NEIL1 protein in the repair of 8-oxo-7,8-dihydroadenine in DNA FEBS Lett 2010 584, N 8:1553–1557.

[6] Fujikawa K., Kamiya H., Yakushiji H., Fujii Y., Nakabeppu Y., Kasai H. The oxidized forms of dATP are substrates for the human MutT homologue, the hMTH1 protein J. Biol. Chem 1999 274, N 26:18201–18205.

[7] Nakabeppu Y., Sakumi K., Sakamoto K., Tsuchimoto D., Tsuzuki T., Nakatsu Y. Mutagenesis and carcinogenesis caused by the oxidation of nucleic acids Biol. Chem 2006 387, N 4:373– 379.

[8] Purmal A. A., Kow Y. W., Wallace S. S. 5-Hydroxypyrimidine deoxynucleoside triphosphates are more efficiently incorporated into DNA by exonuclease-free Klenow fragment than 8oxopurine deoxynucleoside triphosphates Nucleic Acids Res 1994 22, N 19:3930–3935.

[9] Chatgilialoglu C., Navacchia M. L., Postigo A. A facile one-pot synthesis of 8-oxo-7,8-dihydro-(2'-deoxy)adenosine in water Tetrahedron Lett 2006 47, N 5:711–714.

[10] Ludwig J. A new route to nucleoside 5'-triphosphates Acta Biochim. Biophys. Acad. Sci. Hung 1981 16, N 3–4:131–133.

[11] Leonard G. A., Guy A., Brown T., Teoule R., Hunter W. N. Conformation of guanine-8-oxoadenine base pairs in the crystal structure of d(CGCGAATT(O8A)GCG) Biochemistry 1992 31, N 36:8415–8420.

[12] Showalter A. K., Lamarche B. J., Bakhtina M., Su M. I., Tang K. H., Tsai M. D. Mechanistic comparison of high-fidelity and errorprone DNA polymerases and ligases involved in DNA repair Chem. Rev 2006 106, N 2:340–360.

[13] Beard W. A., Wilson S. H. Structure and mechanism of DNA polymerase beta Chem. Rev 2006 106, N 2:361–382.