第五章DNA损伤与修复.pptVIP

三）、烷基化碱基的直接修复 例如，E.Coli的Ada酶和人类的O6甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶（MGMT）可将烷基不可逆地转移到自身而完成修复，本身失活（自杀修复）。 第三十页，共五十九页。 四）、DNA嘌呤插入酶直接修复无嘌呤位点（AP site） 第三十一页，共五十九页。 二、切除修复—最普遍和常见的修复方式 切除修复需要DNA特异内切酶、核酸外切酶、糖苷酶、DNA聚合酶和DNA连接酶的参与。 包括单个核苷酸切除和核苷酸片段切除修复。 切除修复属于复制前修复 第三十二页，共五十九页。 A C U T C A T G G A G T A C G* T C A T G G A G T 糖苷酶 A C G* T C A T G G A G T AP内切酶 和外切酶 A C C T C A T G G A G T DNA聚合酶 DNA连接酶 1. 单个核苷酸切除修复 第三十三页，共五十九页。 2.核苷酸片段切除修复 --UvrABC修复系统 具有ATP酶活性的UvrA 与UvrB结合，并识别 与结合DNA损伤部位。 具有内切酶作用的UvrC 置换出UvrA，与UvrB- DNA结合。 UvrD（ DNA解旋酶Ⅱ）释放 切 下的损伤片段。 DNA聚合酶Ⅰ填补缺 口，并由 DNA连接酶 连接。 第三十四页，共五十九页。 人类着色性干皮病（xeroderma pigmentosis, XP） 常染色体隐性遗传。皮肤对日光，尤其是对紫外线敏感。主要临床表现是皮肤雀斑样色素沉着，毛细血管扩张，局限性萎缩，疣状增生，浅表溃疡，最后可癌变。 这种病人的XP类基因（XPA、XPB、 XPC、XPF、XPG ）有缺陷，导致DNA损伤后的修复障碍。 第三十五页，共五十九页。 3. 错配修复 當DNA复制時，掺入了错误的碱基，在校读时未被去除，可经由该通路的酶侦测出來，将其中一股切出，并加以修补。 第三十六页，共五十九页。 三、重组修复--复制后修复 第三十七页，共五十九页。 第三十八页，共五十九页。 四、跨损伤DNA合成修复 跨损伤DNA合成（Translesion DNA Synthesis, TLS是近年来新发现的参与DNA修复的又一机制。TLS包括无错损伤旁路（error-free lesion bypass）及易错损伤旁路（error-prone lesion bypass）；易错损伤旁路可导致DNA损伤诱导的突变。 跨损伤DNA合成，这是一种利用损伤核苷酸为模板，通过跨损伤DNA聚合酶使碱基掺入到复制终止处进行DNA合成，从而延长DNA的修复。 第三十九页，共五十九页。 五、SOS修复—诱导修复 SOS修复是细胞DNA受到广泛损伤而难以复制的紧急情况下，细胞为求生存而出现的一种应急反应。此时，细胞需调动其所有的修复系统进行修复。 20世纪50年代，Weigle首次在E .coli中发现SOS修复系统。1973年，Raelman首次称为SOS修复。 SOS反应诱导的修复系统包括避免差错修复（光修复、切除修复和重组修复）和倾向差错修复。诱导产生缺乏校正功能的DNA聚合酶，一方面进行修复，同时也容易造成碱基错配的机会而产生新的损伤。但总的结果是细胞可以生存下去。 第四十页，共五十九页。 SOS反应是由RecA 蛋白和LexA阻遏物蛋白相互作用引起的， LexA（22kD）阻遏物蛋白是许多基因的阻遏物。 RecA 蛋白是SOS反应的最初发动因子。 在ATP存在时，RecA被损伤的DNA激活而表现出蛋白水解酶活力，水解LexA阻遏物蛋白，使与修复有关的基因开放，表达产物即可对损伤的DNA进行修复。 第四十一页，共五十九页。 第四十二页，共五十九页。 DNA损伤修复缺陷与疾病 第四十三页，共五十九页。 第四十四页，共五十九页。 DNA损伤应答的若干关键因子与损伤的时间和空间关系 第四十五页，共五十九页。 Checkpoint 第四十六页，共五十九页。 p53: “Guardian of Genome” 肿瘤抑制因子 最初鉴定为癌基因 获得性功能 “Gain of function” 超过50%的肿瘤中突变或异常 第四十七页，共五十九页。 主要功能 细胞周期检验点 (checkpoint) 凋亡 第四十八页，共五十九页。 p53 突变导致不同的转录谱 Kollareddy et al. NATURE COMMUNICATIONS | Published 12 Jun 2015 | 6:7389 第四十九页，共五十九页。 什么是端粒(telomere) 天然的染色体末端 染色体末端由DNA和蛋白质共同构成的结构 来源于希腊语 telos =end