YLEISTÄ DSB vaurion korjauksesta
DOUBLE STRAND BREAK (DSB) REPAIR
Miten voi molempien vastaavien DNA-kromatidien samanaikainen vaurioituminen ylipäätänsä jotenkin korjaantua?
Kun solu havaitsee kaksoisvaurion DNA:ssa, monta kaskadia aktivoituu pysäyttämään solusyklin ja korjaustekijöitä alkaa kertyä paikalle:
ATM-kinaasi on kaskadien varhaisaloittaja.
Sen puute taas aiheuttaa progressiivisen neurodegeneraation, immuunivajauden, steriliteetin, ja kohonneen syöpäriskin.
ATM on hypersensitiivinen jonisoivalle säteilylle (IR), mutta sillä ei ole yliherkkyyttä UV-säteilylle.
ATM tulee sanoista, ataxia teleangiectasia mutated kinase.
ATM ( dimeeri tai oligomeeri) aktivoituu fosforyloitumalla ja kromatidin muutos jo aktivoi sen (2003), ATM-funktion puutteessa -jos solu altistuu jonisoivalle säteilylle, onkin solusyklin G1/S-, S- ja G2/M- “chek point” kohtien aktivoituminen puutteellinen ja jää tapahtumatta. (radio resistant DNA synthesis phenotype).
ATR
On kyllä toinen kinaasi ATR, joka osin voi toimia tässäkin, vaikka ATM puuttuu.
P53
Kuitenkin p53 (genomin suojelijan) fosforylaatio ja stabilisaatio vaatii pääasiassa ATM , jos on jonisoiva säteily (IR) kyseessä, mutta ATR tarvitaan p53- fosforylaatioon, kun on UV säteily kyseessä.
ATM substraatit
Kun jonisoiva säteily ( IR) aiheuttaa solusyklin pysähtymän, osallistuu seuraavia tekijöitä ATM-kinaasin substraatteina:
p53, Mdm2, CHK2, (G1 checkpoint) (MMR tarvitaan myös)
NBS1, BRCA1, FANCD2, SMC1 (S-faasin pysähtymä)
BRCA1, hRAD17 (G2/M checkpoint) (2003)
DNA-PK
Toinen jättiproteiini aktivoituu, kun on kaksoisvaurio DNA:ssa. Sen nimi on DNA-PK (josta edelliset artikkelit mainitsivat NHEJ-korjaustien yhteydessä) :
Tapahtuma, joka on riippuva ATM, ATR ja DNA-PK-aktivaatiosta, on Histoni H2AX fosforylaatio megabaasietäisyydellä vauriosta sijaitsevassa domaanissa. Se kohta tarvitaan säteilyn vikuuttamien kohtien indusoimien essentiellien proteiinien kertymistilaksi, alustaksi, DSB vaurion lähistöllä- (vähän niinkuin hengenpelastus heikoilla jäillä tarvitsee myös tukevampaa, ”olevaista” alustaa avannon läheltä auttajille).
Lymfooma frekvenssi nousee, jos on DSB/repair puutos ja kromosomiaberraatio (Nijmegenbreakage syndrome, NBS)
Miten DNA katkeaa molemmista kromatideista?
DSB, DNA:n molemman ketjun samanaikainen vaurio tapahtuu lähinnä jonisoivan säteilyn (IR) aiheuttamana, vapaista radikaaleista (ROS), kemiallista vaikutuksista ja yksinkertaisen DNA-ketjun vaurion replikoitumisesta.
Arvellaan että solusyklin aikana kehittyy noin 50 tällaista DSB- vauriota. Tämä on ekvivalenttinen siihen lukuun, mitä heikosti jonisoivan säteilyn määrän 1.5-2.0 Gy (Gray yksikköä) sanotaan aiheuttavan ( 2003).
http://herkules.oulu.fi/isbn9514267141/html/graphic11.png
Katsaus MEIOOSIIN
DSB-kohdat toimivat crossover ja chiasma muodostuksia provosoivina. MMR /Mish Match Repair) osallistuu, joten ilmeistä genomin korjaantumista maternaalisen ja paternaalisen vastinkromosomin välillä voi tapahtua.
Visar inlägg med etikett IP6 ja DNA korjaus. Visa alla inlägg
Visar inlägg med etikett IP6 ja DNA korjaus. Visa alla inlägg
tisdag 2 juni 2009
IP6 ja NHEJ prosessi, DNA:n DSB korjaus (vielä jatkoa)
Ja sitten kolmas artikkeli:
Toinen PubMed hakulöytö ”DNA repair and IP6” hakuun antaa vastauksen joka koettaa tarkentaa edelliset löydöt.
LÄHDE: Binding of inositol hexakisphosphate (IP6) to Ku but not to DNA-PKcs.
J Biol Chem. 2002 Mar 29;277(13):10756-9. Epub 2002 Jan 30 Norris Comprehensive Cancer Center, Department of Pathology, University of Southern California Keck School of Medicine, Los Angeles, California
NHEJ –tie (nonhomologous DNA end joining) on vastuussa DNA:n sellaisista vaurioista, joissa molemmat säikeet ovat katkenneet ja NHEJ käsittelee suurimmat osat tällaisia DSB- vaurioita, joita tapahtuu multisellulaaristen eukaryosyyttien somaattisissa soluissa.
Aivan välttämättömänä proteiinina tässä NHEJ-tiessä on Ku. Oletetaan, että se on ensimmäinen proteiini, joka kiinnittyy katkenneiden DNA-säikeiden päihin ja saa aikaan että DNA:n kaksoisvaurio korjautuu tätä NHEJ-tietä.
Kun Ku sitoutuu yhteen DNA:n päätyyn , se parantaa toisen DNA:n päätyyn sitoutuvien proteiinien DNA-PK(cs) affiniteettia sitoutua tähän päätyyn .
Muodostuva kompleksi Ku -DNA-PK(cs) complex mainitaan usein DNA-PK-holoentsyymiksi.
Äskettäin ( artikkelit edellä) on osoitettu , että myo-inositoli-hexa-cisfosfaatti (IP6) stimuloi komplementaaristen DNA:n päitten liittymistä soluvapaassa järjestelmässä.
Lisäksi tiedoista on päätelty, että IP6 sitoutuisi DNA-PK(cs): osaan eikä Ku-osaan.
Mutta tässä tutkijat osoittavat selvästi, että IP6 ei assosioidukaan DNA-PK(cs) katalyyttiseen alayksikköön, vaan pikemminkin Ku osaan.
Lisäksi DNA-päätyjen sitoutuminen Ku-tekijään ja IP6 sitoutuminen vaikuttavat olevan toisistaan riippumattomia seikkoja.
Tässä valossa sitten tutkijat keskustelevat mahdollisesta suhteesta IP6- aineenvaihdunnan ja DNA-korjaantumisen kanssa.
Kommenttini. Siis tässä on IP6 osuus tarkemmin varmistamaton, mutta ei ainakaan haitallinen, vaan DNA:n korjaantumista ( kokoonräätälöimistä) NHEJ-tietä edistävä.
http://atlasgeneticsoncology.org/Deep/Images/DoubleStrandBreak3.jpg
Toinen PubMed hakulöytö ”DNA repair and IP6” hakuun antaa vastauksen joka koettaa tarkentaa edelliset löydöt.
LÄHDE: Binding of inositol hexakisphosphate (IP6) to Ku but not to DNA-PKcs.
J Biol Chem. 2002 Mar 29;277(13):10756-9. Epub 2002 Jan 30 Norris Comprehensive Cancer Center, Department of Pathology, University of Southern California Keck School of Medicine, Los Angeles, California
NHEJ –tie (nonhomologous DNA end joining) on vastuussa DNA:n sellaisista vaurioista, joissa molemmat säikeet ovat katkenneet ja NHEJ käsittelee suurimmat osat tällaisia DSB- vaurioita, joita tapahtuu multisellulaaristen eukaryosyyttien somaattisissa soluissa.
Aivan välttämättömänä proteiinina tässä NHEJ-tiessä on Ku. Oletetaan, että se on ensimmäinen proteiini, joka kiinnittyy katkenneiden DNA-säikeiden päihin ja saa aikaan että DNA:n kaksoisvaurio korjautuu tätä NHEJ-tietä.
Kun Ku sitoutuu yhteen DNA:n päätyyn , se parantaa toisen DNA:n päätyyn sitoutuvien proteiinien DNA-PK(cs) affiniteettia sitoutua tähän päätyyn .
Muodostuva kompleksi Ku -DNA-PK(cs) complex mainitaan usein DNA-PK-holoentsyymiksi.
Äskettäin ( artikkelit edellä) on osoitettu , että myo-inositoli-hexa-cisfosfaatti (IP6) stimuloi komplementaaristen DNA:n päitten liittymistä soluvapaassa järjestelmässä.
Lisäksi tiedoista on päätelty, että IP6 sitoutuisi DNA-PK(cs): osaan eikä Ku-osaan.
Mutta tässä tutkijat osoittavat selvästi, että IP6 ei assosioidukaan DNA-PK(cs) katalyyttiseen alayksikköön, vaan pikemminkin Ku osaan.
Lisäksi DNA-päätyjen sitoutuminen Ku-tekijään ja IP6 sitoutuminen vaikuttavat olevan toisistaan riippumattomia seikkoja.
Tässä valossa sitten tutkijat keskustelevat mahdollisesta suhteesta IP6- aineenvaihdunnan ja DNA-korjaantumisen kanssa.
Kommenttini. Siis tässä on IP6 osuus tarkemmin varmistamaton, mutta ei ainakaan haitallinen, vaan DNA:n korjaantumista ( kokoonräätälöimistä) NHEJ-tietä edistävä.
http://atlasgeneticsoncology.org/Deep/Images/DoubleStrandBreak3.jpg
IP6 ja NHEJ prosessi, DNA:n DSB korjaus (vielä jatkoa)
Ja sitten kolmas artikkeli:
Toinen PubMed hakulöytö ”DNA repair and IP6” hakuun antaa vastauksen joka koettaa tarkentaa edelliset löydöt.
LÄHDE: Binding of inositol hexakisphosphate (IP6) to Ku but not to DNA-PKcs.
J Biol Chem. 2002 Mar 29;277(13):10756-9. Epub 2002 Jan 30 Norris Comprehensive Cancer Center, Department of Pathology, University of Southern California Keck School of Medicine, Los Angeles, California
NHEJ –tie (nonhomologous DNA end joining) on vastuussa DNA:n sellaisista vaurioista, joissa molemmat säikeet ovat katkenneet ja NHEJ käsittelee suurimmat osat tällaisia DSB- vaurioita, joita tapahtuu multisellulaaristen eukaryosyyttien somaattisissa soluissa.
Aivan välttämättömänä proteiinina tässä NHEJ-tiessä on Ku. Oletetaan, että se on ensimmäinen proteiini, joka kiinnittyy katkenneiden DNA:säikeiden päihin ja saa aikaan että DNA:n kaksoisvaurio korjautuu tätä NHEJ-tietä.
Kun Ku sitoutuu yhteen DNA:n päätyyn , se parantaa toisen DNA:n päätyyn sitoutuvien proteiinien DNA-PK(cs) affiniteettia sitoutua tähän päätyyn .
Muodostuva kompleksi Ku -DNA-PK(cs) complex mainitaan usein DNA-PK-holoentsyymiksi.
Äskettäin ( artikkelit edellä) on osoitettu , että myo-inositoli-hexa-cisfosfaatti (IP6) stimuloi komplementaaristen DNA:n päitten liittymistä soluvapaassa järjestelmässä.
Lisäksi tiedoista on päätelty, että IP6 sitoutuisi DNA-PK(cs): osaan eikä Ku-osaan.
Mutta tässä tutkijat osoittavat selvästi, että IP6 ei assosioidukaan DNA-PK(cs) katalyyttiseen alayksikköön, vaan pikemminkin Ku osaan.
Lisäksi DNA-päätyjen sitoutuminen Ku-tekijään ja IP6 sitoutuminen vaikuttavat olevan toisistaan riippumattomia seikkoja.
Tässä valossa sitten tutkijat keskustelevat mahdollisesta suhteesta IP6- aineenvaihdunnan ja DNA-korjaantumisen kanssa.
Kommenttini. Siis tässä on IP6 osuus tarkemmin varmistamaton, mutta ei ainakaan haitallinen, vaan DNA:n korjaantumista ( kokoonräätälöimistä) NHEJ-tietä edistävä.
http://atlasgeneticsoncology.org/Deep/Images/DoubleStrandBreak3.jpg
IP6 ja NHEJ prosessi, DNA:n DSB korjaus (jatkoa)
HAKU PubMed tietä rajaa löytöjen määrän
Hakusanalla DNA repair and IP6 löytyi kaksi vastausta PubMedista. Toinen on edellisen artikkelin kirjoittajan asettama ja otan sen tässä toistona, koska tässä sanotaan lisätieto.
LÄHDE: Hanakahi LA, Bartlet-Jones M, Chappell C, Pappin D, West SC. Binding of inositol phosphate to DNA-PK and stimulation of double-strand break repair.
Cell. 2000 Sep 15;102(6):721-9.Imperial Cancer Research Fund, South Mimms, Hertfordshire, United Kingdom.
Nisäkässoluissa DNA-kaksoissäikeen katkeama voidaan korjata NHEJ prosessilla
NHEJ= nonhomologous end-joining.
Tämä prosessi riippuu tekijöistä Ku70/80, DNA-PKcs, XRCC4,ja DNA ligase IV.
Nyt tutkijat aloittivat HeLa-soluvapaan uutteen tutkimuksilla . Uute edisti NHEJ prosessia reaktiolla, joka tarvitsi ennen kaikkia yllämainittuja tekijöitä ja he saivat puhdistettua esiin faktorin, joka stimuloi DNA:n katkenneiden säikeiden päitten liittymistä ( end joining) koeputkessa. He pystyivät tunnistamaan tekijäksi inositolihexacisfosfaatin (IP6) kombinoimalla tutkimusmenetelmiä (combination of phosphorus NMR, mass spectroscopy, strong anion exchange chromatography).
Tämä puhdistettu IP6 oli sitoutuneena DNA-PK entsyymiin ja erityisesti se stimuloi DNA-PK-entsyymistä riippuvaa (katkenneitten) DNA-säikeitten päitten liittymistä ( end joining) koeputkessa.
Inositolifosfaatin osallistuminen DNA-PK:sta riippuvaan NHEJ prosessiin on erityisen kiinnostava, koska DNA- PKcs:ssa on katalyyttinen domaani samankaltainen kuin fosfatidyyli-inositoli-3-kinaasiperheeltä( PI3K- perhe) löydetty katalyyttinen domaani.
Hakusanalla DNA repair and IP6 löytyi kaksi vastausta PubMedista. Toinen on edellisen artikkelin kirjoittajan asettama ja otan sen tässä toistona, koska tässä sanotaan lisätieto.
LÄHDE: Hanakahi LA, Bartlet-Jones M, Chappell C, Pappin D, West SC. Binding of inositol phosphate to DNA-PK and stimulation of double-strand break repair.
Cell. 2000 Sep 15;102(6):721-9.Imperial Cancer Research Fund, South Mimms, Hertfordshire, United Kingdom.
Nisäkässoluissa DNA-kaksoissäikeen katkeama voidaan korjata NHEJ prosessilla
NHEJ= nonhomologous end-joining.
Tämä prosessi riippuu tekijöistä Ku70/80, DNA-PKcs, XRCC4,ja DNA ligase IV.
Nyt tutkijat aloittivat HeLa-soluvapaan uutteen tutkimuksilla . Uute edisti NHEJ prosessia reaktiolla, joka tarvitsi ennen kaikkia yllämainittuja tekijöitä ja he saivat puhdistettua esiin faktorin, joka stimuloi DNA:n katkenneiden säikeiden päitten liittymistä ( end joining) koeputkessa. He pystyivät tunnistamaan tekijäksi inositolihexacisfosfaatin (IP6) kombinoimalla tutkimusmenetelmiä (combination of phosphorus NMR, mass spectroscopy, strong anion exchange chromatography).
Tämä puhdistettu IP6 oli sitoutuneena DNA-PK entsyymiin ja erityisesti se stimuloi DNA-PK-entsyymistä riippuvaa (katkenneitten) DNA-säikeitten päitten liittymistä ( end joining) koeputkessa.
Inositolifosfaatin osallistuminen DNA-PK:sta riippuvaan NHEJ prosessiin on erityisen kiinnostava, koska DNA- PKcs:ssa on katalyyttinen domaani samankaltainen kuin fosfatidyyli-inositoli-3-kinaasiperheeltä( PI3K- perhe) löydetty katalyyttinen domaani.
IP6 ja NHEJ prosessi, DNA:n DSB korjaus
DNA repair NHEJ and IP6 in Double Strand Break (DSB)
IP6 , inostiolihexa-cis-fosfaatin merkitys DNA:n korjautumisessa NHEJ-prosessilla
Google hakusanalla IP6 and DNA repair löytyy 11900 vastausta, joista otan yhden.
LÄHDE:
Les A. Hanakahi and Stephen C. West
Specific interaction of IP6 with human Ku70/80, the DNA-binding subunit of DNA-PK
EMBO J. 2002 April 15; 21(8): 2038–2044.
Abstraktin suomennos:
Eukaryoottisissa soluissa DNA kaksoisrihman vauriot (double strand breaks, DSB) voivat korjautua prosessilla joka riippuu tekijästä Ku/70/80, XRCC4 ja DNA ligaasi IV. ja tämä tie on nimeltään NHEJ, (non-homologous end-joining).
TekijäT XRCC4 ja DNA ligaasi IV kuvattuna:
http://tewlab.path.med.umich.edu/ResearchProjects_files/image003.jpg
Tekijä Ku70/80 kuvattuna:
http://www.gurdon.cam.ac.uk/~jacksonlab/Images/nhej.jpg
Lisäksi imettäväisissä tämä prosessi vaatii DNA-PKcs, joka on DNA:sta riippuvan proteiinikinaasin DNA-PK katalyyttinen alayksikkö (catalytic subunit) .
Aiemmin tutkijat ovat osoittaneet , että IP6 (inositolihexa-cis-fosfaatti) on sitoutuneena DNA-PK entsyymiin ja stimuloi DNA-PK:sta riippuvaa katkenneitten päitten liittymistä koeputkessa, in vitro.
Tässä työssään tutkijat paikallistivat IP6:n sitoutumisen DNA-PK-entsyymin alayksikköihin Ku/70/80. He osoittavat myös, että DNA-PKcs yksinään ei ilmentänyt havaittavaa affiniteettia inositolihexacisfosfaattiin.
Lisäksi Ku/ 70/80 heterodimeerin proteolyysin kartoituksessa IP6 läsnäollessa ja ilman IP6 läsnäoloa havaittiin, että sitoutuminen muuntaa Ku70/80 heterodimeerin konformaatiota.
Tutkijat lokalisoivat IP6:n sitoutumisen Ku/70/80 alayksikköön DNA-PK entsyymissä.
Sitten tutkittiin hiivassa esiintyvää Ku/70/80 homologia yKu70/80. Se ei sitonut inositolihexacisfosfaattia. Joten tästä saatiin viitettä, että inositolihexa-cis-fosfaatin(IP6) funktio NHEJ- korjausprosessissa kuten DNA-PKcs funktiokin ovat ainutlaatuisia nisäkkäitten EJ (end joining) prosessille.
Avainsanat:
DNA repair/
DSB, double-strand breaks
NHEJ, non-homologous end-joining
PK, protein kinase
IP6 , inostiolihexa-cis-fosfaatin merkitys DNA:n korjautumisessa NHEJ-prosessilla
Google hakusanalla IP6 and DNA repair löytyy 11900 vastausta, joista otan yhden.
LÄHDE:
Les A. Hanakahi and Stephen C. West
Specific interaction of IP6 with human Ku70/80, the DNA-binding subunit of DNA-PK
EMBO J. 2002 April 15; 21(8): 2038–2044.
Abstraktin suomennos:
Eukaryoottisissa soluissa DNA kaksoisrihman vauriot (double strand breaks, DSB) voivat korjautua prosessilla joka riippuu tekijästä Ku/70/80, XRCC4 ja DNA ligaasi IV. ja tämä tie on nimeltään NHEJ, (non-homologous end-joining).
TekijäT XRCC4 ja DNA ligaasi IV kuvattuna:
http://tewlab.path.med.umich.edu/ResearchProjects_files/image003.jpg
Tekijä Ku70/80 kuvattuna:
http://www.gurdon.cam.ac.uk/~jacksonlab/Images/nhej.jpg
Lisäksi imettäväisissä tämä prosessi vaatii DNA-PKcs, joka on DNA:sta riippuvan proteiinikinaasin DNA-PK katalyyttinen alayksikkö (catalytic subunit) .
Aiemmin tutkijat ovat osoittaneet , että IP6 (inositolihexa-cis-fosfaatti) on sitoutuneena DNA-PK entsyymiin ja stimuloi DNA-PK:sta riippuvaa katkenneitten päitten liittymistä koeputkessa, in vitro.
Tässä työssään tutkijat paikallistivat IP6:n sitoutumisen DNA-PK-entsyymin alayksikköihin Ku/70/80. He osoittavat myös, että DNA-PKcs yksinään ei ilmentänyt havaittavaa affiniteettia inositolihexacisfosfaattiin.
Lisäksi Ku/ 70/80 heterodimeerin proteolyysin kartoituksessa IP6 läsnäollessa ja ilman IP6 läsnäoloa havaittiin, että sitoutuminen muuntaa Ku70/80 heterodimeerin konformaatiota.
Tutkijat lokalisoivat IP6:n sitoutumisen Ku/70/80 alayksikköön DNA-PK entsyymissä.
Sitten tutkittiin hiivassa esiintyvää Ku/70/80 homologia yKu70/80. Se ei sitonut inositolihexacisfosfaattia. Joten tästä saatiin viitettä, että inositolihexa-cis-fosfaatin(IP6) funktio NHEJ- korjausprosessissa kuten DNA-PKcs funktiokin ovat ainutlaatuisia nisäkkäitten EJ (end joining) prosessille.
Avainsanat:
DNA repair/
DSB, double-strand breaks
NHEJ, non-homologous end-joining
PK, protein kinase
Prenumerera på:
Inlägg (Atom)