ベース切除修復

損傷したDNAを修復する最も一般的な方法は、損傷した部分を切り取り、損傷していない相補鎖とライゲートを再コピーするか、ニックを「再シール」することです。この一般的な切り取り、コピー、貼り付けのスキームは、すべてのタイプの切除メカニズムに従います。

塩基切除修復(BER)は、自然発生的に発生する、または環境毒素によって引き起こされる脱アミノ化、酸化、またはアルキル化によって引き起こされる小さな塩基損傷を修復します。

BERでは、DNAグリコシラーゼと呼ばれる約11の異なる酵素のグループが、さまざまな変化した塩基を認識し、それらの除去を触媒します。修飾塩基は、グリカラーゼによって検出される弱い塩基対を作ります。

このような弱い塩基対に遭遇すると、DNAグリコシラーゼは隣接する塩基対をくさびで引き離し、修飾塩基を反転させます。この反転により、酵素は塩基のすべての側面と相互作用して、塩基を正確に識別できます。

DNAグリコシラーゼは、修飾されたDNA塩基とデオキシリボースとの間の結合を切断し、遊離塩基を放出してDNAヘリックスに隙間を残します。このギャップは、APエンドヌクレアーゼ(APE)と呼ばれる酵素によって認識され、ホスホジエステラーゼと呼ばれる別の酵素とともに、ポリヌクレオチド鎖内のホスホジエステル骨格を切断します。

DNAヘリックスの欠落塩基はDNAポリメラーゼβによって充填され、その位置の相補鎖から正しい塩基がコピーされます。次に、DNAリガーゼと呼ばれる酵素が残りのニックをシールして、無傷の修復されたDNA分子を与えます。