DNS-polimeráz ν

DNS-polimeráz ν
Azonosítók
Jel	POLN
Entrez	353497
OMIM	610887
RefSeq	NM_181808
UniProt	Q7Z5Q5
PDB	4XVI
Egyéb adatok
Lokusz	4. krom. p16.3

A DNS-polimeráz ν a POLN gén által kódolt fehérje.^[1] A családbeli DNS-polimerázként^[2] a legkevésbé hatékony polimerázként tartják számon,^[3] de a DNS-polimeráz ν aktív a homológiajavításban a keresztkötésekre való sejtválaszokban, e szerepet helikázzal együtt tölti be.^[3]

Szerkezet

A DNS-polimeráz ν az Escherichia coli DNS-polimeráz I-éhez 48%-ban hasonlít.^[4]

A humán DNS-polimeráz ν 900 aminosavból áll, ebből a C-terminális 419 hasonlít az A-család polimerázdoménjeire. Velük ellentétben azonban a DNS-polimeráz ν nem rendelkezik helikáz-, exonukleáz- vagy liázaktivitással.^[5]

Szerep

Szintéziskatalizálás

A humán DNS-polimeráz ν a helyes és a helytelen DNS-szintézist is nagy katalitikus hatékonysággal katalizálja, tehát alacsony hűségű, mivel a hibás pár jelenléte nem okozza a polimeráz alacsony hatékonyságú konformációját.^[5] A dezoxiribonukleozid-trifoszfát- (dNTP-) kötés gyors – helyes dNTP esetén ${\displaystyle K_{d}}$ 20, helytelen esetén 476 μM. Pirofoszforilációkor ${\displaystyle K_{d}}$ PP_i-re nézve 3,7 mM, a maximális sebességi állandó 11 s^–1. Kinetikai elemzések alapján Gowda et al. kiderítették, hogy a gyors foszfodiészterkötés-keletkezés előtt és után lassú konformációváltozások vannak helyes és helytelen bázispárok esetén is. Az első konformációváltozás sebességi állandója 75, illetve 20 s^–1, a foszfodiészterkötés-keletkezés egyensúlyi állandója 2,2, illetve 1,7, a második konformációváltozás sebességi állandója 2,1, illetve 0,5 s^–1 a helyes, illetve a helytelen bázispárok képződésekor.

Transzléziós szintézis

A DNS-polimeráz ν a DNS-javításban játszik fontos szerepet. Képes áthaladni a DNS-léziókon, például a 8-oxoguaninon vagy a timinglikolon, lehetővé téve a transzléziós szintézist.^[6]

A DNS-polimeráz ν a transzléziós szintézist nagy üregben lévő DNS-peptid és DNS-DNS keresztkötések után is tudja folytatni.^[7] A DNS-polimeráz ν át tud haladni a pszoralén–DNS és a DNS-szálak közt a nagy üregben jelen lévő keresztkötéseken.^[5]

A DNS-polimeráz ν siRNS-sel való gyengítése érzékennyé teszi a sejteket a keresztkötő ágensekkel, például a nitrogénmustárral vagy a ciszplatinnal szemben.^[5]

Rekombináció

A meiotikus rekombinációban csökkenti az átkereszteződési gyakoriságot a mutáció, a meiotikus rekombinációhoz nem szükséges.^[8]

Expresszió

A DNS-polimeráz ν legnagyobb mennyiségben a herékben és a spermatocitákban expresszálódik.^[8]

Jegyzetek

1. Entrez Gene: Polymerase (DNA directed) nu
2. Marini F, Kim N, Schuffert A, Wood RD (2003. augusztus 1.). „POLN, a nuclear PolA family DNA polymerase homologous to the DNA cross-link sensitivity protein Mus308”. The Journal of Biological Chemistry 278 (34), 32014–9. o. DOI:10.1074/jbc.M305646200. PMID 12794064. 
3. UniProtKB - Q7Z5Q5 (DPOLN_HUMAN). Uniprot. (Hozzáférés: 2018. július 5.)
4. Arana ME, Powell GK, Edwards LL, Kunkel TA, Petrovich RM (2010. április). „Refolding active human DNA polymerase nu from inclusion bodies”. Protein Expr Purif 70 (2), 163–171. o. DOI:10.1016/j.pep.2009.10.010. PMID 19853037. PMC 5656056. (Hozzáférés: 2024. március 7.) 
5. Gowda AS, Moldovan GL, Spratt TE (2015. június 26.). „Human DNA Polymerase ν Catalyzes Correct and Incorrect DNA Synthesis with High Catalytic Efficiency”. J Biol Chem 290 (26), 16292–16303. o. DOI:10.1074/jbc.M115.653287. PMID 25963146. PMC 4481228. (Hozzáférés: 2024. március 7.) 
6. Pastor-Palacios G, Azuara-Liceaga E, Brieba LG (2010. augusztus 10.). „A nuclear family A DNA polymerase from Entamoeba histolytica bypasses thymine glycol”. PLoS Negl Trop Dis 4 (8), e786. o. DOI:10.1371/journal.pntd.0000786. PMID 20706627. PMC 2919377. (Hozzáférés: 2024. március 7.) 
7. Yamanaka K, Minko IG, Takata K, Kolbanovskiy A, Kozekov ID, Wood RD, Rizzo CJ, Lloyd RS (2010. március 15.). „Novel enzymatic function of DNA polymerase nu in translesion DNA synthesis past major groove DNA-peptide and DNA-DNA cross-links”. Chem Res Toxicol 23 (3), 689–695. o. DOI:10.1021/tx900449u. PMID 20102227. PMC 2838406. (Hozzáférés: 2024. március 7.) 
8. Takata KI, Reh S, Yousefzadeh MJ, Zelazowski MJ, Bhetawal S, Trono D, Lowery MG, Sandoval M, Takata Y, Lu Y, Lin K, Shen J, Kusewitt DF, McBride KM, Cole F, Wood RD (2017. június 1.). „Analysis of DNA polymerase ν function in meiotic recombination, immunoglobulin class-switching, and DNA damage tolerance”. PLoS Genet 278 (34), e1006818. o. DOI:10.1371/journal.pgen.1006818. PMID 28570559. PMC 5472330. (Hozzáférés: 2024. március 7.) 

További információk

• Zietlow L, Smith LA, Bessho M, Bessho T (2009. december 1.). „Evidence for the involvement of human DNA polymerase N in the repair of DNA interstrand cross-links”. Biochemistry 48 (49), 11817–24. o. DOI:10.1021/bi9015346. PMID 19908865. PMC 2790558. 
• Bi X, Barkley LR, Slater DM, Tateishi S, Yamaizumi M, Ohmori H, Vaziri C (2006. május 1.). „Rad18 regulates DNA polymerase kappa and is required for recovery from S-phase checkpoint-mediated arrest”. Molecular and Cellular Biology 26 (9), 3527–40. o. DOI:10.1128/MCB.26.9.3527-3540.2006. PMID 16611994. PMC 1447421. 
• Moldovan GL, Madhavan MV, Mirchandani KD, McCaffrey RM, Vinciguerra P, D'Andrea AD (2010. február 1.). „DNA polymerase POLN participates in cross-link repair and homologous recombination”. Molecular and Cellular Biology 30 (4), 1088–96. o. DOI:10.1128/MCB.01124-09. PMID 19995904. PMC 2815579. 
• Marini F, Kim N, Schuffert A, Wood RD (2003. augusztus 1.). „POLN, a nuclear PolA family DNA polymerase homologous to the DNA cross-link sensitivity protein Mus308”. The Journal of Biological Chemistry 278 (34), 32014–9. o. DOI:10.1074/jbc.M305646200. PMID 12794064. 
• Arana ME, Takata K, Garcia-Diaz M, Wood RD, Kunkel TA (2007. február 1.). „A unique error signature for human DNA polymerase nu”. DNA Repair 6 (2), 213–23. o. DOI:10.1016/j.dnarep.2006.09.012. PMID 17118716. PMC 1950682. 
• Göhler T, Sabbioneda S, Green CM, Lehmann AR (2011. január 1.). „ATR-mediated phosphorylation of DNA polymerase η is needed for efficient recovery from UV damage”. The Journal of Cell Biology 192 (2), 219–27. o. DOI:10.1083/jcb.201008076. PMID 21242293. PMC 3172178. 
• Arana ME, Potapova O, Kunkel TA, Joyce CM (2011. november 1.). „Kinetic analysis of the unique error signature of human DNA polymerase ν”. Biochemistry 50 (46), 10126–35. o. DOI:10.1021/bi201197p. PMID 22008035. PMC 3235957. 
• A PDBe-KB áttekintése a PDB-ben a humán DNS-polimeráz ν-ről elérhető szerkezeti információkról

• Orvostudományi portál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap