La desoxirribonucleasa IV (inducida por fago T4) ( EC 3.1.21.2, endodesoxirribonucleasa IV (inducida por fago T4) , endonucleasa IV de E. coli , endodesoxirribonucleasa , redoxiendonucleasa , desoxirriboendonucleasa , endonucleasa II de Escherichia coli , endonucleasa II , ADN-adenina-transferasa ) cataliza la degradación de nucleótidos [1] en DsDNA atacando el extremo 5'-terminal. [2] [3] [4]
La desoxirribonucleasa IV es un tipo de desoxirribonucleasa que tiene una actividad tanto exonucleolítica como endonucleolítica. [1] Funciona en sitios abásicos o apurínicos-apirimidínicos cuando la célula está experimentando la vía de reparación por escisión de nucleótidos . [5] Además, la endonucleasa IV consta de varias actividades como la endonucleasa AP, la 3'-diesterasa, la exonucleasa 3'->5' y la 3'fosfatasa. [6]
La endonucleasa IV está codificada por denB del bacteriófago T4 y su secuencia de unión es 5′-dT||dCdAdCdTdTdC-3′. Se ha descubierto que el residuo de serina 176 desempeña un papel crucial en el aumento de la tasa de hidrólisis de la endonucleasa de una secuencia de consenso que contiene citidina. La endonucleasa IV se encuentra dentro de una categoría estructuralmente similar a la endonucleasa I apirimidinina (APE1). [7]
La desoxirribonucleasa IV se aisló por primera vez de los tejidos de conejo en 1968. Específicamente, Lindahl la encontró en la médula ósea de conejo. [8] Y se determinó que su peso molecular era de 42.000 dalton . Se descubrió que esta enzima se asemeja a varias actividades de endonucleasa microbiana de la ADN polimerasa I encontrada en Escherichia coli , que parecen ser necesarias para la reparación y recombinación del ADN. [9] También se asemeja a la gamma exonucleasa, que realiza una función importante en la recombinación de bacteriófagos. [10]
La DNasa IV está compuesta por 185 residuos de aminoácidos con iones de magnesio que actúan como cofactor. Los iones metálicos divalentes como Mg²⁺ actúan como cofactor durante la escisión de los mononucleótidos 5'. [11] La DNasa IV prefiere atacar el ADN nativo actuando como una endonucleasa con iones metálicos Mg++ o Mn++. [12] Su núcleo de barril beta TIM está rodeado de hélices con tres iones metálicos (tres Zn2+ o dos Zn2+ y un Mn2+) que desempeñan un papel crucial en la reparación de la escisión de AP. [13]
La DNasa IV ataca al dsADN en los extremos 5' liberando mononucleótidos 5', pero no ataca a ningún monómero en polidesoxirribonucleótidos de forma aleatoria. Corta los polidesoxirribonucleótidos de forma exonucleolítica desde el extremo 5', lo que significa que elimina una cadena de nucleótidos que está adyacente al extremo terminal 5' en lugar de cortar un nucleótido ubicado en el medio de la cadena. La DNasa IV funciona atacando múltiples cadenas de polinucleótidos al mismo tiempo. [10] Dado que no corta el dsADN de forma procesiva, la tasa de hidrólisis de esta enzima es más rápida que la del ADN nativo en términos de cinética. [14] La DNasa IV no reconoce secuencias específicas en el ADN para la escisión no escalonada. Sin embargo, requiere dos pares de bases en un sitio de escisión, y el otro sitio de escisión del ADN bicatenario debe tener más de 10 pares de bases. [12]
El 70% de la actividad total de la DNasa IV se encontró en el citoplasma, mientras que el 30% se encontró en los núcleos celulares. [1] En el cuerpo humano, la DNasa IV fue necesaria para la escisión de un intermedio de reacción generado por el desplazamiento de la cadena molde durante el llenado de huecos. [15]
Durante la actividad de la endonucleasa, se produce un cambio conformacional en el ADN de una manera que expone el sitio abásico doblando el ADN 90 grados, lo que implica voltear la fracción de azúcar hacia un pequeño bolsillo que no formaría el par de bases Watson-Crick. [13]
La ADNasa IV actúa sobre el ADN bicatenario en su reparación rompiendo los enlaces fosfodiéster, pero el número de escisiones realizadas por esta enzima es menor que el grado de polimerización del ADN. [14]
En extractos celulares crudos de órganos linfoides, la DNasa III y la DNasa IV muestran actividades importantes porque la actividad de la DNasa I se inhibe. Las actividades de la DNasa III y la DNasa IV dependen de dos Mg++ como cofactores y estas enzimas se localizan en los núcleos celulares. Aunque requieren el mismo metal divalente para funcionar, hay una diferencia importante en la liberación de polinucleótidos. La DNasa III escinde una sola cadena de ADN desde el extremo terminal 3', pero la DNasa IV escinde una doble cadena de ADN desde el extremo terminal 5'. [10] Debido a que la DNasa III degrada el ADN de cadena sencilla, la tasa de hidrólisis de la DNasa III es más rápida que la de la DNasa IV. [1]
