ИСТИНА

Метилирование остатка цитозина в ДНК играет важную роль в регуляции многих клеточных процессов. ДНК-метилтрансфераза (МТаза) млекопитающих Dnmt3a метилирует CpG-сайты в ДНК, устанавливая «рисунок» метилирования. Живые организмы подвергаются действию реакционноспособных веществ, которые вызывают повреждение ДНК. Мишенями часто служат остатки гуанина в CpG-сайтах. Основным источником эндогенных повреждений являются активные формы кислорода, которые приводят к образованию 8-оксогуанина. Одним из наиболее распространенных канцерогенных загрязнителей окружающей среды является бензо[а]пирен (B[а]P). Продукты его метаболизма в клетке, B[а]P-диолэпоксиды, взаимодействуют с ДНК по аминогруппам остатков гуанина и аденина с образованием нескольких стереоизомерных аддуктов. Некоторые повреждения, такие как О6-метилгуанин, возникают при действии продуктов катаболизма и химиотерапевтических препаратов. Вредное воздействие таких повреждений ДНК, обусловленное их мутагенным действием, хорошо изучено. О влиянии же повреждений на процесс метилирования ДНК известно очень мало. Вместе с тем, нарушения этого процесса связаны с развитием многих тяжелых заболеваний, в том числе рака. Нами исследовано влияние повреждений остатков гуанина в ДНК, приводящих к образованию 8-oxoG, O6meG и различных стереоизомеров B[a]P-N2-dG, на функционирование каталитического домена Dnmt3a мыши (Dnmt3a-CD) [1-3]. В качестве ДНК-субстратов использованы 30-звенные ДНК, содержащие поврежденный гуанин в CpG-сайте или вне его. Изучено связывание Dnmt3a-CD с повреждёнными ДНК, определены кинетические параметры реакции метилирования и исследованы флуоресцентные свойства комплексов B[а]P-ДНК•Dnmt3a-CD. Показано, что повреждение остатков гуанина оказывает существенное влияние на стадию переноса метильной группы МТазой Dnmt3a-CD. Наиболее критичной является замена остатков гуанина на 8-oxoG. Степень воздействия B[а]P на метилирование зависит от стереоизомерии B[a]P-N2-dG-аддуктов. Выявлены различия в ответах на повреждения между Dnmt3a-CD и прокариотической CpG-узнающей МТазой SssI [4]. Обсуждаются особенности молекулярного механизма Dnmt3a-CD и конформационные переходы в ферменте и ДНК.