DNA中Gh、Sp修復酵素

 DNA傷害の1つにguanineの酸化による7,8-dihydro-8-oxoguanine(8-oxoguanine, 8-OG) が知られている。この傷害の修復は主に塩基除去修復(base excision repair, BER)に より行なわれている。このBERにはMutM、MutYが関与する。
 この8-OGを試験管内で酸化するとguanidinohydantoin(Gh)やspiroiminodihydantoin (Sp)が生じることが見つかっている。この傷害は細胞内では検出されていない(2000年 現在)。しかし、8-OGの修復酵素MutMおよびendonuclease III(EndoIII)、endonuclease VIII(EndoVIII)によりBERが起きることが確かめられている。

傷害に対するkcat
傷害MutMEndoIIIEndoVIII
Sp:C6.00.51.6
Sp:G1.51.15.8
Sp:A--2.5
Gh:C5.90.391.0
Gh:G1.70.506.1
Gh:A--3.0
 MutYにより修復活性が阻害される組み合わせは黄色で示している。
 GhやSp(傷害塩基)はCと対を形成している場合、傷害塩基を除去することによりDNAを修復す ることができる。しかし、Aと対を形成している場合、傷害塩基を除去してしまうとC:G->A:Tのトラ ンスバージョン(transversion)により突然変異が生じる。かと言って、Aを除去しても傷害塩基 とは8-OGと異なりAやGとのみしか対を形成できないため修復できない。そのため、本来8-OG:Aから Aを除去するMutYはこの傷害に対しglycosylase活性を有さない。MutYはGhやSpとAの対に対し強く 結合し、homologous recombinationといったほかの修復経路を活性化することが考えられている。

≪文献≫
Nucleic Acids Research, 2001, Vol.29, No.9 1967-1974
Repair of hydantoins, one electron oxidation product of 8-oxoguanine, by DNA glycosylases of Esherichia coli
Tapas K. Hazra, James G. Muller, Raymond C. Manuel, Cynthia J. Burrows, R. Stephen Lloyd and Sankar Mitra

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