分子生物学--第15章-DNA损伤与修复.pptVIP

* * 用来切除复制中新合成DNA链上的错配碱基.复制错配中的错配碱基存在于新合成的子代链中,错配修复是按模板的遗传信息来修复错配碱基的.因此,该修复系统必须有一种能在复制叉通过之后识别模板链与新合成DNA链的机制,以保证只从新合成的DNA链中去除错配碱基. * GATC是m6A甲基化敏感位点，平均每2KB有这样一个位点。当复制完成后,在短暂的时间内 （几秒或几分钟）,只有模板链是甲基化的,而新合成的链是非甲基化的. * * 在大肠杆菌细胞中,这种被称作MutLHS途径的MMR系统包括MutS,MutL,MutH等.MutS蛋白是MutLHS系统中关键的点识别成分,它首先识别错配或未配对碱基并与之结合,然后MutL参与形成复合体“MutL-MutS-DNA”,并增加MutS-DNA复合体的稳定性,形成的复合体激活MutH的核酸内切酶活性,在错配位点附近d(GATC)序列处将无甲基化的一股DNA链切割.然后核酸外切酶在解螺旋酶及SSB蛋白质的协助下,将无甲基化的这一股从GATC位点至错配位点整段去除. * 若被切割的GATC位点在错配位点的3′端,由核酸外切酶(exo)Ⅰ从3′至5′端将核酸链降解.若被切割的GATC位点在错配位点的5′端,由exoⅦ或RecJ执行.最后,DNA聚合酶Ⅲ及DNA连接酶根据模板股的序列填补新股被切除的部分,包括错配或未配对的碱基. 同源重组修复参与的蛋白很多 * 1）2个Ku与2个DNA断裂末端结合。 2）DNA-PKcs被Ku招募到DNA末端，并使断裂的DNA相互靠近。 3）DNA-PKcs与DNA末端结合后，其蛋白质激酶的活性被激活，使Artemis蛋白磷酸化。 4）Artemis蛋白被磷酸化后，其核酸酶活性被激活，可水解末端突出的单链区域，创造出连接酶的有效底物。 5）XLF-XRCC4-连接酶ⅳ在空间上稳定两个断裂末端，DNA连接酶ⅳ催化已加工好的DNA末端之间的连接。 * E.coli在正常的生存条件下，LexA蛋白与20个sos基因上游的一段被称为SOS盒（SOS box）的操纵基因（其一致序列为5-CTG-10bp-CAG-3）结合，阻止这些基因的表达。在细胞面临致死性压力，其DNA遭到严重损伤而出现单链缺口的情况下，RecA蛋白被单链DNA激活，使LexA蛋白发生自我切割，解除了其对sos基因表达的抑制。 * 着色性干皮病患儿脸部特征 着色性干皮病的并发症 着色性干皮病的治疗 避免紫外线照射 避免肿瘤致病因子 对症治疗 碱基错配修复（ mismatch repair） 错配是指非Watson-Crick碱基配对。 碱基错配修复也可被看作是碱基切除修复的一种特殊形式，主要负责纠正： ① 复制与重组中出现的碱基配对错误； ② 因碱基损伤所致的碱基配对错误； ③ 碱基插入； ④ 碱基缺失。 大肠杆菌错配修复系统组成: 甲基化酶（如DNA腺嘌呤甲基化酶，即m6A甲基化酶） DNA polymerase Ⅲ 填补单链 DNA 缺口 Helicase、SSB、核酸外切酶 (Ⅰ和Ⅶ)、连接酶 MCE (mismatch correct enzyme) 3 subunits Mut H, L, S 扫描新生链中错配碱基 识别新生链中非 m6A 的GATC序列 酶切含错配碱基的DNA区段 错配修复 错配修复 MSH（MutS homologs）蛋白 与MutL同源的MLH和PMS蛋白 真核细胞错配修复系统无MutH，也无半甲基化标记母链。 错配修复系统利用冈崎片段连接前的DNA缺口辨别错配碱基所在的DNA链。 真核细胞碱基错配修复系统： 三、DNA严重损伤时需要重组修复 同源重组修复 非同源末端连接的重组修复 双链断裂修复： 同源重组修复（人）:最简单、最常用的双链断裂修复方式需同源序列 X 同源重组修复 非同源末端连接的重组修复 四、某些修复发生在跨越损伤DNA的复制事件之后 重组跨越损伤修复 合成跨越损伤修复 保留错误的修复。 修复大范围的损伤或复制中来不及修复的损伤。 重组跨越损伤修复 ——复制后修复 Rec A,B,C “稀释”效应 “拆东墙补西墙” SOS修复中LexA-RecA操纵子的作用机制 合成跨越损伤修复 常见的DNA损伤修复途径 修复途径 修复对象 参与修复的酶或蛋白 光复活修复 嘧啶二聚体 光复活酶 碱基切除修复 受损的碱基 DNA糖基化酶、无嘌呤嘧啶核酸内切酶 核苷酸切除修复 嘧啶二聚体、DNA螺旋结构的改变 大肠杆菌中UvrA、UvrB、UvrC和UvrD，人XP系列蛋白XPA、XPB、XPC……XPG等 错配修复 复制或