Функциональный анализ ДНК-метилтрансфераз SssI и HhaI с помощью сайт-направленного мутагенеза и модифицированных субстратов
ДНК-метилтрансферазы (МТазы) присутствуют в различных организмах, от бактерий до растений и животных. Одним из типов МТаз являются С5-МТазы, которые переносят метальную группу на атом углерода С5 остатка цитозина, образуя 5-метилцитозин. Донором метальной группы выступает кофактор S-аденозпл-^-метионин (AdoMet), который в ходе реакции превращается в S-аденозил-ь-гомоцистеин (AdoHcy… Читать ещё >
Содержание
- Список сокращений
Глава 1. С5-ДНК-метилтрансферазы Hhal и SssI. Мутационный анализ прокариотических и эукариотических С5-ДНК-метилтрансфераз (Обзор литературы).
1.1. ДНК-метилтрансфераза Hhal.
1.1.1 Общие сведения о структуре и механизме действия M.Hhal.
1.1.2. Структурный и мутационный анализ M.Hhal.
1.2. ДНК-метилтрансфераза SssI.
1.2.1. Общие сведения о ферменте.
1.2.2. Изучение механизма взаимодействия M. SssI с ДНК.
1.3. Мутационный анализ прокариотических и эукариотических С5-ДНК-метилтрансфераз.
Глава 2. Функциональный анализ ДНК-метилтрансфераз SssI и Hhal с помощью сайт-направленного мутагенеза и модифицированных субстратов (Обсуждение результатов).
2.1. Взаимодействие M. Hhal с ДНК, содержащей (+) — и (-)-mpaHC-aHmu-B[a]P-N2-dG-аддукты в участке узнавания.
2.1.1. Дизайн модифицированных субстратов.
2.1.2. Связывание M. Hhal В[а]Р-модифицированных ДНК-дуплексов.
2.1.3. Метилирование M. Hhal В[я]Р-модифицированных ДНК-дуплексов.
2.1.4. Выявление контактов M. Hhal с ДНК, нарушающихся при введении (+)и (-)-mpaHc-aHmu-B[a]P-N2-dG аддуктов.
2.2. Мутационный анализ ДНК-метилтрансферазы SssI.
2.2.1. Выбор аминокислотных остатков — объектов мутационного анализа.
2.2.2. Конструирование плазмид с мутациями в гене sssIM.
2.2.3. Выделение и очистка M. SssI и мутантных ферментов.
2.2.4. Подходы к изучению свойств мутантов M.SssI.
2.2.5. Функциональный анализ мутантов M.SssI.
Глава 3. Экспериментальная часть.
3.1. Реактивы и материалы.
3.2. Приборы и методы.
3.3. Общие методики.
3.3.1. Конструирование плазмид для продукции мутантов M.SssI.
3.3.2. Выделение M. SssI и мутантных ферментов.
3.3.3. Ферментативное 5'-фосфорилирование синтетических олигонуклеотидов
3.3.4. Выделение олигонуклеотидов из геля.
3.3.5. Определение концентраций активных молекул М.8яя! и мутантных ферментов с помощью метода поляризации флуоресценции.
3.3.6. Определение КА комплексов М. НЬаГ или М.8зз1 (и мутантных ферментов) с ДНК и АёоНсу с помощью метода поляризации флуоресценции.
3.3.7. Определение Кй комплексов М. НЬа! с ДНК и АёоНсу с помощью метода «торможения» в геле.
3.3.8. Определение Кй комплексов М^яГ или мутантных ферментов с ДНК и Ас1оНсу методом прямого титрования фиксированного количества ДНК различными аликвотами фермента с помощью «торможения» в геле.
3.3.9. Определение начальных скоростей и каталитических констант реакции метилирования В[а|Р-содержащих ДНК-дуплексов М.НЬаТ.
3.3.10. Определение начальных скоростей метилирования ДНК М.88з1 и мутантными ферментами.
Выводы.
Функциональный анализ ДНК-метилтрансфераз SssI и HhaI с помощью сайт-направленного мутагенеза и модифицированных субстратов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
ДНК-метилтрансферазы (МТазы) присутствуют в различных организмах, от бактерий до растений и животных. Одним из типов МТаз являются С5-МТазы, которые переносят метальную группу на атом углерода С5 остатка цитозина, образуя 5-метилцитозин. Донором метальной группы выступает кофактор S-аденозпл-^-метионин (AdoMet), который в ходе реакции превращается в S-аденозил-ь-гомоцистеин (AdoHcy). В прокариотах МТазы функционируют, главным образом, как компоненты систем рестрикции-модификации, осуществляющих защиту клетки от проникновения чужеродной ДНК. В высших организмах метилирование ДИК играет ключевую роль в регуляции различных клеточных процессов, таких как транскрипция и импринтинг генов, эмбриональное развитие, репарация ДНК, конденсация хроматина. Отклонения от нормального уровня метилирования в клетках млекопитающих (как гипо-, так и гиперметилирование) связаны с возникновением рака. Показано, что первичные структуры МТаз млекопитающих в С-коицевой части имеют высокую степень гомологии со структурой прокариотических С5-МТаз. В связи с этим, представляется важным изучение прокариотических С5-МТаз, которые могут служить моделями для изучения механизмов метилирования у млекопитающих.
Бензо[а]пирен (В[а]Р) является одним из полициклических ароматических углеводородов-загрязнителей, широко распространенных в окружающей среде. В организмах, подверженных воздействию В[а]Р, отмечено образование множественных мутаций, что в конечном итоге может приводить к возникновению рака. Сам В[а]Р не является биологически активным, однако, при попадании в клетку он метаболизируется с образованием весьма реакционноспособных диолэпоксидов, которые могут ковалентно присоединяться к ДНК. При этом преимущественно модифицируются остатки гуанина с образованием стереоизомерных {+/-)-циси (+/-)-mpaHC-anmu-B[a]P-N2-dG аддуктов. Известно, что mpanc-anmii-]i[a)V-N2-dG аддукты плохо поддаются репарации. Вследствие этого, они могут вызывать нарушение функционирования различных ферментов, взаимодействующих с ДНК, в том числе МТаз. Однако на сегодняшний день молекулярный механизм действия В [¿-/IP-повреждении па С5-МТазы не изучен.
Одним из объектов настоящей работы стала прокариотическая МТаза НИа1. Она узнает в ДИК последовательность ССОС и метилирует внутренний остаток цитозина участка узнавания (подчеркнут). М. НЬа! является одной из наиболее изученных С5-МТаз: для нее разрешена пространственная структура и достаточно подробно изучен механизм действия. Это явилось предпосылкой выбора М. НИа1 в качестве модельного фермента для изучения влияния В[а]Р-повреждений ДНК на метилирование.
Другим объектом работы стала М. Яээ! — уникальная прокариотическая МТаза, которая, как и эукариотические ферменты, узнает в ДНК последовательность Св. Благодаря этой особенности, М^эя! может служить прекрасной моделью для изучения метилирования ДНК эукариотическими ферментами. Этот фермент был обнаружен еще в 1985 году, однако на сегодняшний день он практически не изучен. В частности, нет данных о пространственной структуре и практически отсутствуют данные о механизме действия Известна первичная структура фермента, а также методом футпринтинга определены несколько функциональных групп ДНК. образующих контакты с ферментом. В нашей лаборатории методом компьютерного моделирования по гомологии была построена модель комплекса М.8881-ДНК-Ас1оНсу. Однако до сих пор функционального анализа аминокислотных остатков М.8зз1 не проводилось.
Целью работы явилось изучение влияния (+) — и (-)-транс-анти-В[а]Р-М2-(Ю аддуктов на функционирование ДНК-метилтрансферазы НЬа1, а также определение функционально значимых аминокислотных остатков М^бЬ.
В работе решались следующие задачи: 1) определение влияния стереоизомерии В|//]Р-уУ2-с1Ст аддукта и его локализации в ДНК на различные стадии реакции метилирования ДНК МТазой НЬа1- 2) выбор аминокислот, предположительно существенных для функционирования М.8881, и сайт-направленный мутагенез гена ^¿-¦/Л/ с целью получения мутантных форм М.8зз1- 3) изучение влияния вводимых аминокислотных замен на связывание и метилирование ДНК МТазой 8зз1 и определение участия выбранных аминокислот в основных стадиях реакции метилирования.
выводы.
1. Показано, что введение (+) — и (-)-трш/с-аш/ш-В["]Р-Л/2-с10-аддуктов в участок узнавания M. Hhal приводит к увеличению констант диссоциации комплексов M. HhaI-/]HK-AdoHcy на 1−2 порядка и к снижению эффективности метилирования ДНК M.Hhal. При расположении В[й]Р-аддукта с 5'-стороны от цнтозина-мишени в случае полуметилированных ДНК метилирование практически блокируется. Высказаны предположения о том, что локализация объемного остатка В[а]Р в малой бороздке ДНК препятствует контактам каталитической петли фермента с ДНК, модифицированной В[я]Р.
2. Получено 15 мутантных форм M. SssI, содержащих единичные замены ряда аминокислот в функционально значимых участках фермента.
3. Установлено, что замены остатков, предположительно участвующих в узнавании ДНК (Lys297, Asn299, Ser300 и Ser317), практически не влияют на активность M.SssI. Замены остатков, которые могут участвовать в стабилизации переходного комплекса с «выпетленным» остатком цитозина (Ser 145, Gin 147, Vail 88, Arg232 и Thr313) и активации метилируемого цитозина в процессе катализа (Glul86 и Arg230) приводят, за исключением замены Vail88, к значительному снижению эффективности метилирования ДНК, а в случае мутантных ферментов Q147L и T313D/H — еще и к заметному ухудшению связывания субстрата. Эти данные указывают на участие остатков Ser 145, Gin 147, Arg232 и Thr313 в стабилизации промежуточного комплекса и на участие остатков Glul86 и Arg230 в каталитическом акте.
4. На примере M. SssI показана важность консервативных остатков серина из мотива IV (Serl45 в M. SssI) и аргинина из мотива VIH (Arg230 в M. SssI) для функционирования С5-МТаз. Выявлен неконсервативный остаток Glnl47, играющий важную роль в процессе метилирования ДНК, осуществляемого M.SssI.
Список литературы
- Roberts, R.J., Myers, Р.А., Morrison, A., Murray, K. (1976) A specific endonuclease from Haemophilus hacmolyticus. J Mol Biol, 103, 199−208.
- Sankpal, U.T., Rao, D.N. (2002) Structure, function, and mechanism of Hhal DNA methyltransferases. Crit Rev Biochem Mol Biol, 37, 167−197.
- Wu, J.C., Santi, D.V. (1987) Kinetic and catalytic mechanism of Hhal methyltransferase. J Biol Chem, 262, 4778−4786.
- Lindstrom, W.M., Jr., Flynn, J., Reich, N.O. (2000) Reconciling structure and function in Hhal DNA cytosine-C-5 methyltransferase. J Biol Chem, 275, 4912−4919.
- Renbaum, P., Razin, A. (1992) Mode of action of the Spiroplasma CpG methylase M.SssI. FEBS Lett, 313, 243−247.
- Svedrir/ic, Z.M., Reich, N.O. (2004) The mechanism of target base attack in DNA cytosine carbon 5 methylation. Biochemistry, 43, 11 460−11 473.
- Caserta, M., Zacharias, W., Nwankwo, D., Wilson, G.G., Wells, R.D. (1987) Cloning, sequencing, in vivo promoter mapping, and expression in Escherichia coli of the gene for the Hhal methyltransferase. J Biol Chem, 262, 4770−4777.
- Klimasauskas, S., Nelson, J.L., Roberts. R.J. (1991) The sequence specificity domain of cytosine-C5 methylases. Nucleic Acids Res, 19, 6183−6190.
- Goll, M.G., Bestor, Т.Н. (2005) Eukaryotic cytosine methyltransferases. Annu Rev Biochem, 74,481−514.
- Lauster, R., Trautner, T.A., Noyer-Weidner, M. (1989) Cytosine-specific type II DNA methyltransferases. A conserved enzyme core with variable target-recognizing domains. JMolBiol, 206,305−312.
- Posfai, J., Bhagwat, A.S., Posfai, G., Roberts, R.J. (1989) Predictive motifs derived from cytosine methyltransferases. Nucleic Acids Res, 17, 2421−2435.
- Kumar, S., Cheng, X., Klimasauskas, S., Mi, S., Posfai, J., Roberts, R.J., Wilson, G.G. (1994) The DNA (cytosine-5) methyltransferases. Nucleic Acids Res, 22, 1−10.
- Chen, L., MacMillan, A.M., Vcrdine, G.L. (1993) Mutational separation of DNA binding from catalysis in a DNA cytosine methyltransferase. J Am Chem Soc, 115, 5318−5319.
- Klimasauskas, S., Kumar, S., Roberts, R.J., Cheng, X. (1994) Hhal methyltransferase flips its target base out of the DNA helix. Cell, 76, 357−369.
- Youngblood, B., Shieh, F.K., Buller, F., Bullock, T., Reich, N.O. (2007) S-adenosyl-L-methionine-dependent methyl transfer: observable precatalytic intermediates during DNA cytosine methylation. Biochemistry, 46, 8766−8775.
- Cheng, X. (1995) Structure and function of DNA methyltransferases. Annu Rev Biophys Biomol Struct, 24, 293−318.
- Vilkaitis, G., Merkiene, E., Serva, S., Weinhold, E., Klimasauskas, S. (2001) The mechanism of DNA cytosine-5 methylation. Kinetic and mutational dissection of Hhai methyltransferase. J Biol Chem, 276, 20 924−20 934.
- Sharma, V., Youngblood, B., Reich, N. (2005) Residues distal from the active site that alter enzyme function in M. Hhal DNA cytosine methyltransferase. J Biomol Struct Dyn, 22, 533−543.
- Kumar, S., Cheng, X., Pflugrath, J.W., Roberts, R.J. (1992) Purification, crystallization, and preliminary X-ray diffraction analysis of an M. Hhal-AdoMet complex. Biochemistry, 31, 8648−8653.
- Cheng, X., Kumar, S., Posfai, J., Pflugrath, J.W., Roberts, R.T. (1993) Crystal structure of the Hhal DNA methyltransferase complexed with S-adenosyl-L-methionine. Cell. 74, 299−307.
- O’Gara, M., Klimasauskas, S., Roberts, R.J., Cheng, X. (1996) Enzymatic C5-cytosine methylation of DNA: mechanistic implications of new crystal structures for Hhal methyltransferase-DNA-AdoHcy complexes. J Mol Biol, 261, 634−645.
- Kumar, S., Horton, J.R., Jones, G.D., Walker, R.T., Roberts, R.J., Cheng, X. (1997) DNA containing 4'-thio-2'-deoxycytidine inhibits methylation by Hhal methyltransferase. Nucleic Acids Res, 25, 2773−2783.
- O’Gara, M., Roberts, R.J., Cheng, X. (1996) A structural basis for the preferential binding of hemimethylated DNA by Hhal DNA methyltransferase. J Mol Biol, 263, 597−606.
- O’Gara. M., Horton, J.R., Roberts, R.J., Cheng, X. (1998) Structures of Hhal methyltransferase complexed with substrates containing mismatches at the target base. Nat Struct Biol, 5, 872−877.
- Klimasauskas, S., Roberts, R.J. (1995) M. Hhal binds tightly to substrates containing mismatches at the target base. Nucleic Acids Res, 23, 1388−1395.
- Holz, B., Klimasauskas, S., Serva, S., Weinhold, E. (1998) 2-Aminopurine as a fluorescent probe for DNA base flipping by methyltransferases. Nucleic Acids Res, 26, 1076−1083.
- Xu, D., Evans, K.O., Nordlund, T.M. (1994) Melting and premelting transitions of an oligomer measured by DNA base fluorescence and absorption. Biochemistry, 33, 95 929 599.
- Allan, B.W., Reich, N.O. (1996) Targeted base stacking disruption by the EcoRI DNA methyltransferase. Biochemistry, 35, 14 757−14 762.
- Vilkaitis, G., Dong, A., Weinhold, E., Cheng, X., Klimasauskas, S. (2000) Functional roles of the conserved threonine 250 in the target recognition domain of Hhal DNA methyltransferase. J Biol Chem, 275, 38 722−38 730.
- Youngblood, B., Buller, F., Reich, N.O. (2006) Determinants of sequence-specific DNA methylation: target recognition and catalysis are coupled in M.Hhal. Biochemistry, 45, 15 563−15 572.
- Estabrook, R.A., Reich, N. (2006) Observing an induced-fit mechanism during sequence-specific DNA methylation. J Biol Chem, 281, 37 205−37 214.
- Lau, E.Y., Bruice, T.C. (1999) Active site dynamics of the Hhal methyltransferase: insights from computer simulation. J Mol Biol, 293, 9−18.
- Wilke, K., Rauhut, E., Noyer-Weidner, M., Lauster, R., Pawlek, B., Behrens, B., Trautner, T.A. (1988) Sequential order of target-recognizing domains in multispecific DNA-methyltransferases. EMBOJ, 7, 2601−2609.
- Trautner, T.A., Balganesh, T.S., Pawlek, B. (1988) Chimeric multispecific DNA methyltransferases with novel combinations of target recognition. Nucleic Acids Res, 16, 6649−6658.
- Lee, Y.F., Tawfik, D.S., Griffiths, A.D. (2002) Investigating the target recognition of DNA cytosine-5 methyltransferase Hhal by library selection using in vitro compartmentalisation. Nucleic Acids Res, 30, 4937−4944.
- O’Gara, M., Zhang, X., Roberts, R.J., Cheng, X. (1999) Structure of a binary complex of Hhal methyltransferase with S-adenosyl-L-methionine formed in the presence of a short non-specific DNA oligonucleotide. J Mol Biol, 287, 201−209.
- Sankpal, U.T., Rao, D.N. (2002) Mutational analysis of conserved residues in Hhal DNA methyltransferase. Nucleic Acids Res, 30, 2628−2638.
- Estabrook, R.A., Lipson, R., Hopkins, B., Reich, N. (2004) The coupling of tight DNA binding and base flipping: identification of a conserved structural motif in base flipping enzymes. J Biol Chem, 279, 31 419−31 428.
- Mi, S., Roberts, R.J. (1993) The DNA binding affinity of Hhal methylase is increased by a single amino acid substitution in the catalytic center. Nucleic Acids Res, 21, 2459−2464.
- Shieh, F.K., Reich, N.O. (2007) AdoMet-dependent methyl-transfer: Glull9 is essential for DNA C5-cytosine methyltransferase M.Hhal. J Mol Biol, 373, 1157−1168.
- Shieh, F.K., Youngblood, B., Reich, N.O. (2006) The role of Argl65 towards base flipping, base stabilization and catalysis in M.Hhal. J Mol Biol, 362, 516−527.
- Youngblood, B., Shieh, F.K., De Los Rios, S., Perona, J.J., Reich, N.O. (2006) Engineered extrahelical base destabilization enhances sequence discrimination of DNA methyltransferase M.Hhal. J Mol Biol, 362, 334−346.
- Mi, S., Alonso, D., Roberts, RJ. (1995) Functional analysis of Gln-237 mutants of Hhal methyltransferase. Nucleic Acids Res, 23, 620−627.
- Daujotyte, D., Serva, S., Vilkaitis, G., Merkiene, E., Venclovas, C., Klimasauskas, S. (2004) Hhal DNA methyltransferase uses the protruding Gln237 for active flipping of its target cytosine. Structure, 12, 1047−1055.
- Nur, I., Szyf, M., Razin, A., Glaser, G., Rottem, S., Razin, S. (1985) Procaryotic and eucaryotic traits of DNA methylation in spiroplasmas (mycoplasmas). J Bacterial, 164, 19−24.
- Clark, S.J., Harrison, J., Paul, C.L., Frommer, M. (1994) High sensitivity mapping of methylated cytosines. Nucleic Acids Res, 22, 2990−2997.
- Xu, G.L., Bestor, T.H. (1997) Cytosine methylation targetted to pre-determined sequences. Nat Genet, 17, 376−378.
- Galm, O., Rountree, M.R., Bachman, K.E., Jair, K.W., Baylin, S.B., Herman, J.G. (2002) Enzymatic regional methylation assay: a novel method to quantify regional CpG methylation density. Genome Res, 12, 153−157.
- Szyf, M., Gruenbaum, Y., Urieli-Shoval, S., Razin, A. (1982) Studies on the biological role of DNA methylation: V. The pattern of E. coli DNA methylation. Nucleic Acids Res, 10, 7247−7259.
- Koudan, E.V., Bujnicki, .T.M., Gromova, E.S. (2004) Homology modeling of the CG-specific DNA methyltransferase SssI and its complexes with DNA and AdoHcy. J Biomol Struct Dyn, 22, 339−345.
- Pradhan, S., Roberts, R.J. (2000) Hybrid mouse-prokaryotic DNA (cytosine-5) methyltransferases retain the specificity of the parental C-terminal domain. EMBO./, 19, 2103−2114.
- Matsuo, K., Silke, J., Gramatikoff, K., Schaffner, W. (1994) The CpG-specific methylase SssI has topoisomerase activity in the presence of Mg2+. Nucleic Acids Res, 22, 53 545 359.
- Bhattacharya, S.K., Dubey, A.K. (2002) The N-terminus of m5C-DNA methyltransferase Mspl is involved in its topoisomerase activity. Eur JBiochem, 269, 2491−2497.
- Renbaum, P., Razin, A. (1995) Interaction of M. SssI and M. Hhal with single-base mismatched oligodeoxynucleotide duplexes. Gene, 157, 177−179.
- Renbaum, P., Razin, A. (1995) Footprint analysis of M. SssI and M. Hhal methyltransferases reveals extensive interactions with the substrate DNA backbone. J Mol Biol, 248, 19−26.
- Daujotyte, D., Liutkeviciute. Z., Tamulaitis, G., Klimasauskas, S. (2008) Chemical mapping of cytosines enzymatically flipped out of the DNA helix. Nucleic Acids Res, 36, e57.
- Marriott, G., Ottl, J., Heidecker, M., Gabriel, D. (1998) Light-directed activation of protein activity from caged protein conjugates. Methods Enzymol, 291, 95−116.
- Rathert, P., Rasko, T., Roth, M., Slaska-Kiss, K., Pingoud, A., Kiss, A., Jeltsch, A. (2007) Reversible inactivation of the CG specific SssI DNA (cytosine-C5)-methyltransferase with a photocleavable protecting group. Chembiochem, 8, 202−207.
- Hermann, A., Gowher, H., Jeltsch, A. (2004) Biochemistry and biology of mammalian DNA methyltransferases. Cell Mol Life Sci, 61, 2571−2587.
- Gowher, H., Jeltsch, A. (2002) Molecular enzymology of the catalytic domains of the Dnmt3a and Dnmt3b DNA methyltransferases. J Biol Chem, 277, 20 409−20 414.
- Mi, S., Roberts, R.J. (1992) How M. MspI and M. Hpall decide which base to methylate. Nucleic Acids Res, 20, 4811−4816.
- Cohen, H.M., Tawfik, D.S., Griffiths, A.D. (2004) Altering the sequence specificity of Haelll methyltransferase by directed evolution using in vitro compartmentalization. Protein Eng Des Sei, 17, 3−11.
- Reinisch, K.M., Chen, L., Verdine, G.L., Lipscomb, W.N. (1995) The crystal structure of Haelll methyltransferase convalently complexed to DNA: an extrahelical cytosine and rearranged base pairing. Cell, 82, 143−153.
- Kiss, A., Posfai, G., Zsurka, G., Rasko, T., Venetianer, P. (2001) Role of DNA minor groove interactions in substrate recognition by the M. SinI and M. EcoRII DNA (cytosine-5) methyltransferases. Nucleic Acids Res, 29, 3188−3194.
- Seeman, N.C., Rosenberg, J.M., Rich, A. (1976) Sequence-specific recognition of double helical nucleic acids by proteins. Proc Natl Acad Sei USA, 73, 804−808.
- Timar, E., Groma, G., Kiss, A., Venetianer, P. (2004) Changing the recognition specificity of a DNA-methyltransferase by in vitro evolution. Nucleic Acids Res, 32, 3898−3903.
- Gowher, H., Loutchanwoot, P., Vorobjeva, O., Handa, V., Jurkowska, R.Z. Jurkowski, T.P., Jeltsch, A. (2006) Mutational analysis of the catalytic domain of the murine Dnmt3a DNA-(cytosine C5)-methyltransferase. J Mol Biol, 357, 928−941.
- Handa, V., Jeltsch, A. (2005) Profound flanking sequence preference of Dnmt3a and Dnmt3b mammalian DNA methyltransferases shape the human epigenome. J Mol Biol, 348, 1103−1112.
- Wyszynski, M.W., Gabbara, S., Bhagwat, A.S. (1992) Substitutions of a cysteine conserved among DNA cytosine methylases result in a variety of phenotypes. Nucleic Acids Res, 20,319−326.
- Kossykh, V.G., Schlagman, S.L., Hartman, S. (1995) Function of Pro-185 in the ProCys of conserved motif IV in the EcoRII cytosine-C5.-DNA methyltransferase. FEBS Lett, 370, 75−77.
- Pinarbasi, E., Elliott, J., Hornby, D.P. (1996) Activation of a yeast pseudo DNA methyltransferase by deletion of a single amino acid. J Mol Biol, 257, 804−813.
- Hsieh. C.L. (1999) In vivo activity of murine de novo methyltransferases, Dnmt3a and Dnmt3b. Mol Cell Biol, 19. 8211−8218.
- Reither, S., Li, F., Gowher, H., Jeltsch, A. (2003) Catalytic mechanism of DNA-(cytosine-C5)-methyltransferases revisited: covalent intermediate formation is not essential for methyl group transfer by the murine Dnmt3a enzyme. J Mol Biol, 329, 675 684.
- Cheng, X., Blumenthal, R.M. (2008) Mammalian DNA methyltransferases: a structural perspective. Structure. 16, 341−350.
- Sims, P., Grover, P.L. (1974) Epoxides in polycyclic aromatic hydrocarbon metabolism and carcinogenesis. Adv Cancer Res, 20. 165−274.
- Weinstein, I.B., Jeffrey, A.M., .Tennette, K.W., Blobstein, S.H., Harvey, R.G., Harris, C., Autrup, H., Kasai, H., Nakanishi, K. (1976) Benzo (a)pyrene diol epoxides as intermediates in nucleic acid binding in vitro and in vivo. Science, 193. 592−595.
- Koreeda, M" Moore, P.D., Wislocki, P.G., Levin, W., Yagi, H., Jerina, D.M. (1978) Binding of benzoa. pyrene 7,8-diol-9,10-epoxides to DNA, RNA, and protein of mouse skin occurs with high stereoselectivity. Science, 199, 778−781.
- Albert, R.E., Bums, F.J. (1977), in Origin of Human Cancer (Hiatt, H.H., Watson, I.D., and Winston, J.A., Eds.). Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, pp. 289−292.
- Gu, J., Horikawa, Y., Chen, M" Dinney, C.P., Wu, X. (2008) Benzo (a)pyrene diol epoxide-induced chromosome 9p21 aberrations are associated with increased risk of bladder cancer. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev, 17, 2445−2450.
- Geacintov, N.E., Cosman, M., Hingerty, B.E., Amin, S., Broyde, S., Patel, D.J. (1997) NMR solution structures of stereoisometric covalent polycyclic aromatic carcinogen-DNA adduct: principles, patterns, and diversity. Chem Res Toxicol, 10, 111−146.
- Meehan, T., Straub, K. (1979) Double-stranded DNA stcroselectively binds benzo (a)pyrene diol epoxides. Nature, 277, 410−412.
- Cheng, S.C., Hilton, B.D., Roman, J.M., Dipple, A. (1989) DNA adducts from carcinogenic and noncarcinogenic enantiomers of benzoa. pyrene dihydrodiol epoxide. Chem Res Toxicol, 2, 334−340.
- Yan, S., Wu, M., Patel, D.J., Geacintov, N.E., Broyde, S. (2003) Simulating structural and thermodynamic properties of carcinogen-damaged DNA. Biophys J, 84, 2137−2148.
- Hess, M.T., Gunz, D., Luneva, N., Geacintov, N.E., Naegeli, H. (1997) Base pair conformation-dependent excision of benzoa. pyrene diol epoxide-guanine adducts by human nucleotide excision repair enzymes. Mol Cell Biol, 17, 7069−7076.
- Denissenko, M.F., Chen, J.X., Tang, M.S., Pfeifer, G.P. (1997) Cytosine methylation determines hot spots of DNA damage in the human P53 gene. Proc Natl Acad Sei USA, 94, 3893−3898.
- Connoly, B.A., Liu, H.H., Parry, D., Engler, L.E., Kurpiewski, M.R., Jen-Jacobson, L. (2001), Methods in Molecular Biology, in DNA-Protein Interactions (Moss, T., Eds.), 2nd edn. Humana Press Inc, Totowa, New Jersey.
- Lakowicz, J.R. (1999) Principles of Fluorescence Spectroscopy. Plenum Publishers, New York.
- Rasko, T., Finta, C., Kiss, A. (2000) DNA bending induced by DNA (cytosine-5) methyltransferases. Nucleic Acids Res, 28, 3083−3091.
- Tsao, H., Mao, B., Zhuang, P., Xu, R., Amin, S., Geacintov, N.E. (1998) Sequence dependence and characteristics of bends induced by site-specific polynuclear aromatic carcinogen-deoxyguanosine lesions in oligonucleotides. Biochemistry, 37, 4993−5000.
- Tian, L., Sayer, J.M., Kroth, H., Kalena, G., Jerina, D.M., Shuman, S. (2003) Benzoa. pyrene-dG adduct interference illuminates the interface of vaccinia topoisomerase with the DNA minor groove. J Biol Chem, 278, 9905−9911.
- Jeltsch, A. (2006) Molecular enzymology of mammalian DNA methyltransferases. Curr Top Microbiol Immunol, 301, 203−225.
- Perera, F.P., Tang, D., Tu, Y.H., Cruz, L.A., Borjas, M., Bernert, T., Whyatt, R.M. (2004) Biomarkers in maternal and newborn blood indicate heightened fetal susceptibility to procarcinogenic DNA damage. Environ Health Perspecl, 112, 11 331 136.
- Hainaut, P., Pfeifer, G.P. (2001) Patterns of p53 G~>T transversions in lung cancers reflect the primary mutagenic signature of DNA-damage by tobacco smoke. Carcinogenesis, 22, 367−374.
- Wilson, V.L., Smith, R.A., Longoria, J., Liotta, M.A., Harper, C.M., Harris, C.C. (1987) Chemical carcinogen-induced decreases in genomic 5-methyldeoxycytidine content of normal human bronchial epithelial cells. Proc Natl Acad Sci USA, 84, 3298−3301.
- Кантор, Ч., Шиммел, П. (1984) Биофизическая химия. Мир, Москва.
- Дарий, М.В., Кирсанова, О.В., Друца, В.Л., Кочетков, С.Н., Громова, Е.С. (2007) Выделение и сайт-направленный мутагенез ДНК-метилтрансферазы Sssl. Молекуляр. биология, 41, 121−129.
- Bradford, М.М. (1976) A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biocheiiu 72, 248−254.
- Subach, O.M., Khoroshaev, A.V., Gerasimov, D.N., Baskunov, V.B., Shchyolkina, A.K., Gromova, E.S. (2004) 2-Pyrimidinone as a probe for studying the EcoRII DNA methyltransferase-substrate interaction. Eur J Biochem, 271, 2391−2399.
- Мао, В., Li, В., Amin, S., Cosman, M., Geacintov, N.E. (1993) Opposite stereoselectiveresistance to digestion by phosphodiesterases I and II of benzoa. pyrene diol epoxidemodified oligonucleotide adducts. Biochemistry, 32, 11 785−11 793.
- Johnson, F., Bonala, R., Tawde, D., Torres, M.C., Iden, C.R. (2002) Efficient synthesis ofthe benzoa. pyrcne metabolic adducts of 2'-deoxyguanosine and 2'-deoxyadenosine andtheir direct incorporation into DNA. Chem Res Toxicol, 15, 1489−1494.
- Karle, I.L., Yagi, H., Sayer, J.M., Jerina, D.M. (2004) Crystal and molecular structure ofa bcnzoa. pyrene 7,8-diol 9,10-epoxide N2-deoxyguanosine adduct: absoluteconfiguration and conformation. Proc Natl AcadSci USA, 101, 1433−1438.
- Sambrook, J., Fritsch, E.F., Maniatis, T. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory
- Manual. 2nd edn. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York.
- Воробьева, O.B., Карягина, A.C., Волков, E.M., Вирясов, М.Б., Орецкая, Т.С.,
- Кубарева, Е.А. (2002) Анализ контактов метилтрансферазы SsoII с ДНК в ферментсубстратном комплексе. Биоорган, химия, 28, 402−410.