Recognition of DNA damage and repair

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Recognition of DNA damage and repair에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. Introduction

2. Direct recognition and repair
2.1. DNA photolyase
2.2 O6 MeG-DNA methyltransferase (MTase)
2.3 DNA N-glycosylases

3. Recognition and repair mediated by molecular matchmakers
3.1 Excision nuclease (excinuclease
3.2 Strand-specific mismatch repair

4. Recognition of damage by proxy
4.1 Stimulation of excinuclease by photolyase
4.2 Transcription-repair coupling

5. Conclusions

본문내용

match-bound MutS ATPase, GATC-bound MutH endonuclese와 appropriate exonuclease사이의 연관성을 통해 repair
- MutHLS coupling은 ATP-dependent 이고 이들은 protein-DNA translocation에 영향줌
3.2.2 Human strand-specific mismatch repair
- MutHLS system과 유사
- mismatch correction system은 strand-specific함
- mismatch repair system은 ATP-dependent
- mispair로부터 떨어져 nick을 만듬
- molecular mechanism은 잘못된 base를 제거하고 correct strand를 도입하는 것
- DUG는 mutS와 유사 (160kDa)
- human strand-specific repair는 MutHLS system과 유사
- mismatch의 excision은 bidirectional mechanism에 의해 발생됨
4. Recognition of damage by proxy
- 인식 mechanism은 particular 기능을 가진 여러 protein을 포함
- repair enzyme을 위해 higher-affinity로 lesion을 만듬
4.1 Stimulation of excinuclease by photolyase
- photolyases는 helix의 표면에 결합
- first phosphate 5'과 pyrimidine dimers의 three phosphates 3'에 결합
- photolyase는 1-90min동안 DNA와 결합 (효소에 의존적)
- photolyase의 결합지역이 만약 excinuclease와 overlapping되어 있다면, complex는 excision repair에 의해 pyrimidine dimer의 이동을 유도
- E.coli의 (A)BC excinuclease는 helix의 반대쪽에 결합하고 photolyase에 의해 발생
- photolyase는 중요한 변형을 야기하지 못함
- A2B1 complex의 결합의 변형 유도
- lesion 주의의 4-5 bp의 unwinding과 major groove의 130 에 의한 DNA kinking
- photolyase에 의한 excision repair의 자극은 yeast에서도 관찰
- 모든 종간에 30-50% 서열 유사성 지님
- (A)BC excinucleae는 yeast photolyase에 의해 억제되고 human excinuclease는 E.coli, yeast의 photolyase에 의해 억제
4.2 Transcription-repair coupling
- block RNA polymerase (RNAP)는 빠르게 repair됨
- enhanced repair rate는 transcribed strand의 repair 증가율에 따른것임
- bulky lesion(pyrimidine dimer)은 transcribed srand(template)뿐만 아니라 non-transcrived (coding) strand의 존재에 따라 block됨
- RNAP는 excision nuclease를 위해 high-affinity site로 저지
- stalled RNAP는 (A)BC excinuclease와 한께 interfer됨
- transcription-repair coupling factor (TRCF)는 E.coli와 man에서 동정
- E.coli의 TRCF는 mfd gene에 의해 encoding
- TRCF는 stalled RNAP를 인식하고 결합한다
- 이들은 A2B1 complex의 UvrA와 결합하고 RNAP에 의한 lesion site의 A2B1 로 가져옴
- UvrA의 affinity 때문에 TRCF는 A2B1-DNA complex로부터 UvrA의 dissociation 시킴
- transcription-coupled repair에서 transcription apparatus는 repair 효소를 위해 lesion 에 위치
- RNAP는 recognize damage를 활성화 하지 않고 lesion에 의해 stalled됨
- TRCF에 의한 damage 인식은 stalled RNAP와 (A)BC excinuclease의 damage recognition subunit의 결합에 의한 것
- transcription-repair coupling factro는 ERCC6/CSCB gene에 의해 encoding
- Cockayne's syndromedmd moderated pohotosensitivity와 seriousdevelopmental 과 neurological abnormalities에 의한 것
- 환자의 cell line은 pyrimidine dimers의 gene-and strand-specific repair를 하지 못함
- 이 gene은 ERCC6/CSCB가 결함 되어있음
- 160 kDa protein은 helicase motif를 가지고 있고 E.coli의 MFD protein과 유사함
- human TRCF 는 RNAPII 와 결합
: rRNA와 tRNA gene는 strand-specific repair를 하지 못하기 때문
5. Conclusions
- DNA repair는 enzymatic reaction의 entire spectrum에 cover됨
- hydrolyases의 methyl transferase의 lyases로부터 ranging
- recognition mechanism은 다양함
- enzymes의 몇몇은 simple Michaelis-Menten enzymes에 의해 substates를 인식
- 다른 것들은 인식과정을 위해 elaborated, unique, recognition mechanism을 가짐
- 몇몇의 경우 binding reaction보다 recognition subunits, recognition reaction, recognition system을 말하는 것이 더 정확함

키워드

Recognition,   repair protein,   DNA photolyase