염기 절제 복구

일반적인 DNA 손상 중 하나는 알킬화, 산화 또는 탈아미노화에 의한 단일 염기의 화학적 변형입니다. 변경된 염기는 복제 중에 잘못된 짝짓기와 가닥 파손을 유발합니다. 이러한 유형의 손상은 DNA 이중 나선 구조에 최소한의 변화를 일으키며 염기 절제 복구(BER) 경로를 통해 복구될 수 있습니다. BER은 손상된 염기를 제거하고 상보적인 가닥을 주형으로 사용하여 원래의 염기 서열을 복원함으로써 손상된 DNA 서열을 수정합니다.

BER의 첫 번째 단계는 DNA 글리코실라제에 의해 수행되는 DNA 손상을 인식하는 것입니다. 염기 유형에 따라 특정 글리코실라제는 뉴클레오티드 염기와 리보스 사이의 N-글리코시드 결합을 절단하여 DNA의 인산염 백본은 그대로 유지하지만 아퓨린 또는 아피리미딘(AP) 부위를 생성합니다. 이작용성 글리코실라제는 포스포디에스테르 사슬을 절개하여 5' 또는 3' 인산염을 형성합니다. 단일작용성 글리코실라제는 이러한 특성을 나타내지 않으며 무염기 부위에 대한 5'의 당-인산 연결을 절단하여 3'OH 및 5' 데옥시리보인산염을 생성하기 위해 AP 엔도뉴클레아제에 의존해야 합니다. 해당 W-C 쌍을 기반으로 DNA 중합효소는 올바른 염기를 삽입하고 관련 AP-분해효소 활성을 사용하여 디옥시리보스 인산염을 제거합니다. 백본의 틈은 DNA 리가제에 의해 밀봉됩니다. DNA 리가제 III과 DNA 폴리머라제는 모두 XRCC1 단백질을 지지체로 사용하여 복구 부위를 결합합니다.

BER 경로의 단백질 돌연변이는 다양한 유형의 암을 유발할 수 있습니다. 예를 들어, 인간 글리코실라제 OGG1의 돌연변이는 폐암 및 췌장암 위험 증가와 관련이 있습니다.