 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( март 2014 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Дезаминирование - это удаление аминогруппы из молекулы . [1] Ферменты , катализирующие эту реакцию, называются дезаминазами .
В организме человека дезаминирование происходит в основном в печени , но может происходить и в почках . В ситуациях избыточного потребления белка дезаминирование используется для расщепления аминокислот для получения энергии. Аминогруппа удаляется из аминокислоты и превращается в аммиак . Остальная часть аминокислоты состоит в основном из углерода и водорода и перерабатывается или окисляется для получения энергии. Аммиак токсичен для организма человека, и ферменты превращают его в мочевину или мочевую кислоту путем добавления диоксида углерода.молекул (что не считается процессом дезаминирования) в цикле мочевины , который также имеет место в печени. Мочевина и мочевая кислота могут безопасно диффундировать в кровь, а затем выводиться с мочой.
Реакции дезаминирования в ДНК [ править ]
Цитозин [ править ]
Самопроизвольное дезаминирование - это реакция гидролиза цитозина до урацила с выделением аммиака . Это может происходить in vitro за счет использования бисульфита , который дезаминирует цитозин, но не 5-метилцитозин . Это свойство позволило исследователям секвенировать метилированную ДНК, чтобы различать неметилированный цитозин (обозначенный как урацил ) и метилированный цитозин (неизмененный).
В ДНК это спонтанное дезаминирование корректируется путем удаления урацила (продукта дезаминирования цитозина, а не части ДНК) урацил-ДНК-гликозилазой , создавая абазический (AP) сайт. Полученный в результате абазический сайт затем распознается ферментами ( AP-эндонуклеазами ), которые разрывают фосфодиэфирную связь в ДНК, что позволяет восстановить образовавшееся повреждение путем замены другим цитозином. ДНК - полимераза может выполнить эту замену через ник перевода, реакция терминального вырезания по его 5'⟶3 'экзонуклеазной активности с последующей реакцией заполнения по его полимеразной активности. Затем ДНК-лигаза образует фосфодиэфирную связь, чтобы запечатать полученный продукт дуплекса с разрывами, который теперь включает новый правильный цитозин ( репарация эксцизионного основания ).
5-метилцитозин [ править ]
Спонтанное дезаминирование 5-метилцитозина приводит к образованию тимина и аммиака. Это наиболее распространенная однонуклеотидная мутация. В ДНК эта реакция, если она обнаружена до прохождения репликационной вилки, может быть скорректирована ферментом тимин-ДНК-гликозилаза , который удаляет тиминовое основание при несоответствии G / T. Это оставляет основной сайт, который восстанавливается эндонуклеазами АР и полимеразой, как в случае урацил-ДНК-гликозилазы. [2]
Дезаминирование цитозина увеличивает мутации C-To-T [ править ]
Известный результат метилирования цитозина - увеличение переходных мутаций C-to-T в процессе дезаминирования. Было обнаружено, что дезаминирование цитозина необходимо для многих регуляторных функций генома; многие регуляторные функции связаны с потерей сайтов CPG из-за наличия мобильных элементов. [3] TE были предложены для ускорения механизма создания энхансера путем предоставления дополнительной ДНК, которая совместима с факторами транскрипции хозяина, которые в конечном итоге влияют на мутации C-to-T. [3]
Гуанин [ править ]
Дезаминирование гуанина приводит к образованию ксантина . Ксантин, однако, все еще соединяется с цитозином . [4] [5]
Аденин [ править ]
Дезаминирование аденина приводит к образованию гипоксантина . Гипоксантин, аналогично иминному таутомеру аденина, избирательно спаривает основание с цитозином вместо тимина . Это приводит к пострепликативной переходной мутации, когда исходная пара оснований AT трансформируется в пару оснований GC.
Дополнительные белки, выполняющие эту функцию [ править ]
- APOBEC1
- APOBEC3A-H, APOBEC3G - влияет на ВИЧ
- Цитидиндезаминаза, индуцированная активацией (AICDA)
- Цитидиндезаминаза (CDA)
- dCMP дезаминаза (DCTD)
- AMP дезаминаза (AMPD1)
- Аденозиндезаминаза, действующая на тРНК (ADAT)
- Аденозиндезаминаза, действующая на дцРНК (ADAR)
- Аденозиндезаминаза, действующая на мононуклеотиды (ADA)
- Гуаниндезаминаза (GDA)
См. Также [ править ]
- Дефицит аденозинмонофосфат дезаминазы 1 типа
- Устранение Хофмана
Ссылки [ править ]
- ^ Смит, Майкл Б .; Март, Джерри (2013), Расширенная органическая химия: реакции, механизмы и структура (7-е изд.), Нью-Йорк: Wiley-Interscience, стр. 1547
- ^ Gallinari, P. (1996). «Клонирование и экспрессия гликозилазы тимин-ДНК, специфичной для несоответствия G / T человека» . Журнал биологической химии . 271 (22): 12767–74. DOI : 10.1074 / jbc.271.22.12767 . PMID 8662714 .
- ^ a b Чжоу, Wanding; Лян, Ганнин; Моллой, Питер Л .; Джонс, Питер А. (11 августа 2020 г.). «Метилирование ДНК делает возможным расширение генома, управляемое мобильными элементами» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 117 (32): 19359–19366. DOI : 10.1073 / pnas.1921719117 . ISSN 1091-6490 . PMC 7431005 . PMID 32719115 .
- ^ Тяги, R. (2009). Понимание генетики и эволюции: издательство Discovery.
- ^ Herriott, RM (1966). Мутагенез. Исследования рака, 26 (9 часть 1)
