GO-система (Fpg, MutY и MutT)
Понятие "GO-система" было введено в 1992г. Дж. Миллером для обозначения набора из трех ферментов E.coli, функции которых дополняют друг друга для защиты клетки от мутагенеза, вызванного появлением 8-oxoGua в ДНК [ Michaels, ea 1992 ]. Помимо Fpg и MutY , в GO-систему входит также MutT (8-оксо-2'-дезоксигуанозин-5'-трифосфатпирофосфатаза) , которая гидролизует 8-oxodGTP и 8-oxoGTP до монофосфатов [ Taddei, ea 1997 , Maki, ea 1992 ]. Fpg выщепляет 8-oxoGua из пар 8-oxoGua:Cyt, которые образуются при окислении Gua в составе двуцепочечной ДНК, и обладает низкой активностью по отношению к субстратам 8-oxoGua:Ade, возникающим при включении dAMP ДНК-полимеразами (см. Формамидопиримидины ). Из таких неканонических пар основание Ade выщепляется ферментом MutY ; в ходе начавшегося цикла ЭРО напротив оставшегося в противоположной цепи звена 8-oxoGua могут включаться как dCMP, так и dAMP. При включении dCMP далее протекает репарация с участием Fpg, в противном случае повторяется цикл ЭРО с участием MutY. MutT предотвращает включение 8-oxodGMP при использовании окисленного dGTP, поскольку включение 8-oxodGMP напротив Ade в матрице с последующей MutY-зависимой репарацией привело бы к мутации.
Функциональная кооперация ферментов Fpg, MutY и MutT была непосредственно подтверждена при изучении мутагенеза в системах генов rpoB и rpsL в штаммах E.coli, дефицитных по белкам GO-системы [ Tajiri, ea 1995 ]. При этом одновременная инактивация генов fpg и mutY ведет к значительно большему повышению скорости мутагенеза, чем суммарный эффект инактивации каждого из них по отдельности, то есть действие мутаций fpg и mutY синергично, в то время как мутация mutT действует по отношению к fpg и mutY аддитивным образом. При одновременной инактивации генов fpg и mutY резко возрастает количество трансверсий G-T, а при инактивации гена mutT - количество трансверсий A-C. Это в точности согласуется с реакциями, катализируемыми соответствующими ферментами. При отсутствии белка MutT должно резко возрастать включение 8-oxodGMP напротив Ade ДНК- полимеразами, что после второго раунда репликации приведет к включению в этой позиции dCMP напротив 8-oxoGua. При инактивации же Fpg и MutY отсутствие репарации 8-oxoGua, возникающего при окислении Gua в ДНК, приведет к повышенному включению dAMP напротив 8-oxoGua в первом раунде репликации и к включению TMP напротив Ade во втором раунде. Также показано, что инактивация генов fpg и mutT (по отдельности или совместно) приводит к повышению уровня 8-oxoGua в хромосомной ДНК E. coli, а введение экспрессирующей ген fpg плазмиды нормализует уровень 8- oxoGua в этих мутантных штаммах.
У высших эукариот имеются аналог GO-системы .
