Poli ADP riboza-polimeraza

(Preusmjereno sa PARP)

Poli (ADP-riboza) polimeraza (PARP) je porodica proteina uključenih u brojne ćelijske procese kao što su kao popravka DNK, genomska stabilnost i programirana ćelijska smrt.[1]

Poli ADP riboza-polimeraza
Identifikatori
Aliasi
Vanjski ID-jeviGeneCards: [1]
Ortolozi
VrsteČovjekMiš
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNK)

n/a

n/a

RefSeq (bjelančevina)

n/a

n/a

Lokacija (UCSC)n/an/a
PubMed pretragan/an/a
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjek
NAD+ ADP-riboziltransferaza
Identifikatori
SimbolPARP
CAS broj58319-92-9
ADP riboza
Nikotinamid-adenin dinukleotid

Članovi porodice PARP

uredi

Porodica PARP se sastoji od 17 članova (pretpostavlja se 10).[2] Oni se jako razlikuju po strukturi i funkciji unutar ćelije.

Struktura

uredi

PARP se sastoji od četiri domena od interesa: DNK-vezujući domen, kapazama-cijepani domen (vidi dolje), domen automodifikacije i katalitski domen. DNK-vezujući domen sastoji se od dva motiva cinkovog prsta. U prisustvu oštećene DNK (bazni par je izrezan), domen koji se vezuje za DNK će vezati DNK i izazvati konformacioni pomak. Pokazalo se da se ovo vezivanje odvija nezavisno od drugih domena. Ovo je sastavni dio modela programirane ćelijske smrti baziran na inhibiciji cijepanja PARP kaspazom. Domen automodifikacije odgovoran je za oslobađanje proteina iz DNK nakon katalize. Također, ima važnu ulogu u inaktivaciji izazvanoj cijepanjem.

Funkcije

uredi

Glavna uloga PARP-a (koji se nalazi u ćelijskom jedru) je da otkrije i pokrene brzi ćelijski odgovor na metabolički, hemijski ili radijacijski inducirani prekid jednolančanih DNK (SSB), signaliziranjem enzimske mašinerije uključene u SSB popravku. Jednom kada PARP otkrije SSB, on se veže za DNK, prolazi kroz strukturnu promjenu i započinje sintezu polimerne adenozin-difosfat riboze (poli (ADP-riboza) ili PAR) lanca , koji djeluje kao signal za druge enzime koji popravljaju DNK. Ciljni enzimi uključuju DNK-ligazu III (LigIII), DNK-polimerazu beta (polβ) i proteine skele kao što je X-zraka unakrsno komplementarnog gena 1 (XRCC1). Nakon popravke, PAR lanci se razgrađuju putem Poli(ADP-riboza) glikohidrolaze (PARG).[3]

NAD+ je potreban kao supstrat za stvaranje ADP-riboznog monomera. Smatra se da prekomjerna aktivacija PARP-a može iscrpiti zalihe ćelijskog NAD+ i izazvati progresivno iscrpljivanje ATP-a i nekrotsku smrt ćelijaa, budući da je inhibirana oksidacija glukoze.[4] Ali nedavno je sugerirano da inhibicija aktivnosti heksokinaze dovodi do kvarova u glikolizi(Andrabi, PNAS 2014). Bazna PARP aktivnost takođe reguliše bazalnu bioenergetiku.[5] U nastavku treba jmati na umu da se PARP inaktivira cijepanjem kaspaze-3 tokom programirane ćelijske smrti.

PARP enzimi su neophodni za brojne ćelijske funkcije,[6] including expression of inflammatory genes:[7] PARP1 je neophodan za indukciju ekspresije ICAM-1 gena srčanih miocita [8] i ćelija glatkih mišića, kao odgovor na TNF.[9]

Biljni PARP-ovi

uredi

Proučavane su uloge poli(ADP-ribozil)acije u odgovorima biljaka na oštećenje DNK, infekcije i druge stresove.[10][11] Biljni PARP1 je vrlo sličan životinjskom PARP1, ali intrigantno, u Arabidopsis thaliana i vjerovatno drugim biljkama, PARP2 ima značajniju ulogu od PARP1 u zaštitnim odgovorima na oštećenje DNK i patogenezi bakterija.[12] Biljka PARP2 nosi PARP regulatorne i katalitske domene sa samo srednjom sličnošću sa PARP1, i nosi N-terminalne motive vezivanja SAP DNK umjesto motiva vezanja DNK cinkovog prsta biljnih i životinjskih PARP1 proteina.[12]

Također pogledajte

uredi

Reference

uredi
  1. ^ Herceg Z, Wang ZQ (juni 2001). "Functions of poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) in DNA repair, genomic integrity and cell death". Mutation Research. 477 (1–2): 97–110. doi:10.1016/s0027-5107(01)00111-7. PMID 11376691.
  2. ^ Manasaryan, G; Suplatov, D; Pushkarev, S; Drobot, V; Kuimov, A; Švedas, V; Nilov, D (2021). "Bioinformatic analysis of the nicotinamide binding site in poly(ADP-ribose) polymerase family proteins". Cancers. 13 (6): 1201. doi:10.3390/cancers13061201. PMC 8002165. PMID 33801950.
  3. ^ Isabelle M, Moreel X, Gagné JP, Rouleau M, Ethier C, Gagné P, et al. (april 2010). "Investigation of PARP-1, PARP-2, and PARG interactomes by affinity-purification mass spectrometry". Proteome Science. 8: 22. doi:10.1186/1477-5956-8-22. PMC 2861645. PMID 20388209.
  4. ^ Szabó C, Zingarelli B, O'Connor M, Salzman AL (mart 1996). "DNA strand breakage, activation of poly (ADP-ribose) synthetase, and cellular energy depletion are involved in the cytotoxicity of macrophages and smooth muscle cells exposed to peroxynitrite". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 93 (5): 1753–8. Bibcode:1996PNAS...93.1753S. doi:10.1073/pnas.93.5.1753. PMC 39853. PMID 8700830.
  5. ^ Módis K, Gero D, Erdélyi K, Szoleczky P, DeWitt D, Szabo C (mart 2012). "Cellular bioenergetics is regulated by PARP1 under resting conditions and during oxidative stress". Biochemical Pharmacology. 83 (5): 633–43. doi:10.1016/j.bcp.2011.12.014. PMC 3272837. PMID 22198485.
  6. ^ Piskunova TS, Yurova MN, Ovsyannikov AI, Semenchenko AV, Zabezhinski MA, Popovich IG, et al. (2008). "Deficiency in Poly(ADP-ribose) Polymerase-1 (PARP-1) Accelerates Aging and Spontaneous Carcinogenesis in Mice". Current Gerontology and Geriatrics Research. 2008: 754190. doi:10.1155/2008/754190. PMC 2672038. PMID 19415146.
  7. ^ Espinoza LA, Smulson ME, Chen Z (maj 2007). "Prolonged poly(ADP-ribose) polymerase-1 activity regulates JP-8-induced sustained cytokine expression in alveolar macrophages". Free Radical Biology & Medicine. 42 (9): 1430–40. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2007.01.043. PMID 17395016.
  8. ^ Zingarelli B, Salzman AL, Szabó C (juli 1998). "Genetic disruption of poly (ADP-ribose) synthetase inhibits the expression of P-selectin and intercellular adhesion molecule-1 in myocardial ischemia/reperfusion injury". Circulation Research. 83 (1): 85–94. doi:10.1161/01.res.83.1.85. PMID 9670921.
  9. ^ Zerfaoui M, Suzuki Y, Naura AS, Hans CP, Nichols C, Boulares AH (januar 2008). "Nuclear translocation of p65 NF-kappaB is sufficient for VCAM-1, but not ICAM-1, expression in TNF-stimulated smooth muscle cells: Differential requirement for PARP-1 expression and interaction". Cellular Signalling. 20 (1): 186–94. doi:10.1016/j.cellsig.2007.10.007. PMC 2278030. PMID 17993261.
  10. ^ Briggs AG, Bent AF (juli 2011). "Poly(ADP-ribosyl)ation in plants". Trends in Plant Science. 16 (7): 372–80. doi:10.1016/j.tplants.2011.03.008. PMID 21482174.
  11. ^ Feng B, Liu C, Shan L, He P (decembar 2016). "Protein ADP-Ribosylation Takes Control in Plant-Bacterium Interactions". PLOS Pathogens. 12 (12): e1005941. doi:10.1371/journal.ppat.1005941. PMC 5131896. PMID 27907213.
  12. ^ a b Song J, Keppler BD, Wise RR, Bent AF (maj 2015). "PARP2 Is the Predominant Poly(ADP-Ribose) Polymerase in Arabidopsis DNA Damage and Immune Responses". PLOS Genetics. 11 (5): e1005200. doi:10.1371/journal.pgen.1005200. PMC 4423837. PMID 25950582.

Vanjski linkovi

uredi