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Dedo de zinc FPG IleRS

El dominio de dedo de zinc de FPG IleRS representa un dominio de dedo de zinc que se encuentra en el extremo C tanto en las enzimas ADN glicosilasa/AP liasa como en la isoleucil ARNt sintetasa . En estos dos tipos de enzimas, el dominio de dedo de zinc forma un dedo de zinc.

Las enzimas ADN glicosilasa/AP liasa participan en la reparación por escisión de bases del ADN dañado por oxidación o por agentes mutagénicos. Estas enzimas tienen actividad de ADN glicosilasa (EC) y actividad de AP liasa (EC). [1] Los ejemplos incluyen formamidopirimidina-ADN glicosilasas (Fpg; MutM) y endonucleasa VIII (Nei). La formamidopirimidina-ADN glicosilasas (Fpg, MutM) es una enzima de reparación por escisión de bases de ADN trifuncional que elimina una amplia gama de bases dañadas por oxidación (actividad de N-glicosilasa; EC) y escinde los enlaces fosfodiéster 3' y 5' del sitio apurínico/apirimidínico resultante (actividad de AP liasa; EC). La Fpg tiene preferencia por las purinas oxidadas, escindiendo bases de purina oxidadas como la 7,8-dihidro-8-oxoguanina (8-oxoG). La actividad de la liasa AP (apurínica/apirimidínica) de IT introduce mellas en la cadena de ADN, escindiendo la cadena principal del ADN por eliminación beta-delta para generar una ruptura de cadena simple en el sitio de la base eliminada con fosfatos 3' y 5'. Fpg es un monómero compuesto de 2 dominios conectados por una bisagra flexible. [2] Los dos motivos de unión al ADN (un dedo de zinc y los motivos de hélice de dos vueltas) sugieren que la base oxidada se voltea hacia afuera del ADN bicatenario en el modo de unión y se escinde por un mecanismo catalítico similar al de las enzimas de reparación por escisión de bases bifuncionales. [2] Fpg se une a un ion de zinc en el extremo C, que contiene cuatro cisteínas conservadas y esenciales . [3] La endonucleasa VIII (Nei) tiene las mismas actividades enzimáticas que la Fpg mencionada anteriormente, pero con preferencia por las pirimidinas oxidadas, como el glicol de timina, el 5,6-dihidrouracilo y la 5,6-dihidrotimina. [4] [5]

También se encuentra un dedo de zinc de tipo Fpg en el extremo C de la isoleucil ARNt sintetasa (EC). [6] [7] Esta enzima cataliza la unión de isoleucina al ARNt(Ile). Como IleRS puede acomodar y procesar inadvertidamente aminoácidos estructuralmente similares , como la valina, para evitar tales errores tiene dos actividades de edición adicionales distintas dependientes del ARNt(Ile). Una actividad se denomina edición "pre-transferencia" e implica la hidrólisis de Val-AMP activado. La otra actividad se denomina edición "post-transferencia" e implica la desacilación de Val-ARNt(Ile) mal cargado. [8]

Referencias

  1. ^ Gilboa R, Zharkov DO, Golan G, Fernandes AS, Gerchman SE, Matz E, Kycia JH, Grollman AP, Shoham G (mayo de 2002). "Estructura de la formamidopirimidina-ADN glicosilasa unida covalentemente al ADN". J. Biol. Chem . 277 (22): 19811–6. doi : 10.1074/jbc.M202058200 . PMID  11912217.
  2. ^ ab Sugahara M, Mikawa T, Kumasaka T, Yamamoto M, Kato R, Fukuyama K, Inoue Y, Kuramitsu S (agosto de 2000). "Estructura cristalina de una enzima reparadora de ADN dañado por oxidación, MutM (Fpg), de un termófilo extremo, Thermus thermophilus HB8". EMBO J . 19 (15): 3857–69. doi :10.1093/emboj/19.15.3857. PMC 306600 . PMID  10921868. 
  3. ^ O'Connor TR, Graves RJ, de Murcia G, Castaing B, Laval J (abril de 1993). "La proteína Fpg de Escherichia coli es una proteína con dedos de zinc cuyos residuos de cisteína tienen un papel estructural y/o funcional". J. Biol. Chem . 268 (12): 9063–70. doi : 10.1016/S0021-9258(18)52978-1 . PMID:  8473347.
  4. ^ Zharkov DO, Golan G, Gilboa R, Fernandes AS, Gerchman SE, Kycia JH, Rieger RA, Grollman AP, Shoham G (febrero de 2002). "Análisis estructural de un intermediario de reacción covalente de la endonucleasa VIII de Escherichia coli". EMBO J . 21 (4): 789–800. doi :10.1093/emboj/21.4.789. PMC 125349 . PMID  11847126. 
  5. ^ Doublié S, Bandaru V, Bond JP, Wallace SS (julio de 2004). "La estructura cristalina de la endonucleasa humana tipo VIII 1 (NEIL1) revela un motivo de dedo sin cinc necesario para la actividad de la glicosilasa". Proc. Natl. Sci. USA . 101 (28): 10284–9. Bibcode :2004PNAS..10110284D. doi : 10.1073/pnas.0402051101 . PMC 478564 . PMID  15232006. 
  6. ^ Silvian LF, Wang J, Steitz TA (agosto de 1999). "Información sobre la edición de una estructura de ile-ARNt sintetasa con tRNAile y mupirocina". Science . 285 (5430): 1074–7. doi :10.1126/science.285.5430.1074. PMID  10446055.
  7. ^ Zhou L, Rosevear PR (noviembre de 1995). "La mutación del dedo de zinc carboxiterminal de la isoleucil-ARNt sintetasa de E. coli altera la unión del zinc y la actividad de aminoacilación". Biochem. Biophys. Res. Commun . 216 (2): 648–54. doi :10.1006/bbrc.1995.2671. PMID  7488160.
  8. ^ Fukunaga R, Yokoyama S (junio de 2006). "Base estructural para el reconocimiento de sustrato por el dominio de edición de la isoleucil-ARNt sintetasa". J. Mol. Biol . 359 (4): 901–12. doi :10.1016/j.jmb.2006.04.025. PMID  16697013.