Mug и TDG ДНК-гликозилазы: пространственная структура
Пространственные структуры Eco-Mug [ Barrett, ea 1998 , Barrett, ea 1998 ] и каталитического домена hTDG [ Baba, ea 2005 ] обнаруживают большое сходство со структурами белков Ung/UNG . Два из консервативных мотивов Ung/UNG, 1 и 5 , имеют топологические и конформационные эквиваленты в Mug/TDG (16GINPGL20 и 140NPSGLS145 в Eco-Mug). Второй из них образует специфичные водородные связи с основанием Gua напротив выщепляемого Ura, что дает объяснение субстратной специфичности фермента. Однако каталитические остатки Asp и His в петлях 1 и 5 Ung/UNG замещены остатками Asn в структуре Mug. Хотя в отличие от остатка Asp, Asn не способен активировать молекулу воды для нуклеофильной атаки по атому C1'dR, в структуре Mug эта молекула располагается в той же позиции, что и в UNG. Остаток Tyr, служащий для дискриминации Thy в активном центре UNG, заменен в Mug остатком Gly20. Предпочтение ферментом Mug субстратов Ura:Gua по сравнению с Thy:Gua, по всей вероятности, объясняется наличием гидроксильной группы остатка Ser23, который входил бы в стерическое столкновение с метильной группой Thy. В TDG ему соответствует меньший по размеру остаток Ala, что позволяет связывание Thy в активном центре фермента и объясняет более широкую субстратную специфичность TDG по сравнению с Mug. Менее тесный по сравнению с Ung/UNG активный центр позволяет ферментам Mug/TDG выщеплять также основания eCyt. В отличие от Ung/UNG, дискриминация Cyt ферментами Mug/TDG, по всей видимости, осуществляется не за счет образования специфических водородных связей, а основана на сочетании легкости деформирования ДНК и выворачивания основания из пар типа "качания" по сравнению с каноническими уотсон-криковскими парами. Структуры TDG, конъюгированного с белком SUMO [ Baba, ea 2005 ], позволяют предположить, что модуляция активности ковалентно модифицированного фермента TDG основана на невыгодных стерических взаимодействиях фрагмента SUMO и ДНК, снижающих стабильность комплекса TDG-ДНК.
