Введение

Класс ферментов

Фотолиазы – это ферменты репарации ДНК, восстанавливающие повреждения, вызванные воздействием ультрафиолетового света. Эти ферменты требуют видимого света (от фиолетового/синего конца спектра) как для собственной активации, так и для проведения самой репарации ДНК. Механизм репарации ДНК, в котором участвуют фотолиазы, называется фотореактивацией. Они преимущественно преобразуют пиримидиновые димеры в нормальную пару пиримидиновых оснований. Фотореактивация, первый открытый механизм репарации ДНК, была впервые описана Альбертом Кельнером в 1949 году и независимо от него Ренато Дулбекко также в 1949 году.

Функция

Фотолиазы связывают комплементарные цепи ДНК и расщепляют определенные типы пиримидиновых димеров, образующихся, когда пара оснований тимина или цитозина на одной и той же цепи ДНК ковалентно соединяется. Длина связи при этой димеризации короче длины связи нормальной B-ДНК, что приводит к образованию некорректной матрицы для репликации и транскрипции. Наиболее распространенный тип ковалентной связи включает формирование циклобутанового мостика. Фотолиазы обладают высоким сродством к этим повреждениям и обратимо связываются с ними, восстанавливая исходные основания. Механизм репарации ДНК, катализируемый фотолиазами, посредством разрешения циклобутановых пиримидиновых димеров, был изучен с помощью временной рентгеновской кристаллографии и вычислительного анализа для обеспечения атомной визуализации процесса.

Номенклатура

Систематическое название этого класса ферментов – дезоксирибоциклобутадипиримидинопиримидин-лиаза. Другие общеупотребимые названия включают фотореактивирующий фермент, ДНК-фотолазу, ДНК-фотореактивирующий фермент, ДНК-циклобутандипиримидин-фотолазу, фотолазу, дезоксирибонуклеидную фотолазу, дезоксирибодипиримидин-фотолазу, PRE, PhrB-фотолазу, дезоксирибонуклеидную циклобутандипиримидин-фотолазу, phrA-фотолазу, дипиримидин-фотолазу (фоточувствительную) и дезоксирибонуклеидную пиримидиндимер-лиазу (фоточувствительную). Этот фермент относится к семейству лиаз, в частности к классу углерод-углеродных лиаз, включающему различные типы реакций.