OGG1: пространственная структура
Структура OGG1 была определена для фермента в свободном состоянии и для ряда его комплексов с ДНК [ Bruner, ea 2000 , Norman, ea 2001 , Bjoras, ea 2002 , Norman, ea 2003 , Fromme, ea 2003 , Chung, ea 2004 , Banerjee, ea 2005 ]. Белок содержит мотивы HhH и GPD, два a-спиральных домена, соответствующих 6HB- и FeS-доменам Nth (но без FeS-кластера), а также третий домен, организованный вокруг 7 антипараллельных b-складок.
Белок OGG1 связывает ДНК в малой бороздке с образованием основных контактов с поврежденной цепью и изломом молекулы ДНК. В структуре, полученной методом РСА, фосфатные группы p1 и p-1 координируют ион Ca2+, включенный в кристалл из кристаллизационного раствора, но, поскольку активность фермента не ингибируется EDTA или EGTA, функциональная роль этого иона непонятна. Мотив HhH образует контакты с фосфатными группами p-2 и p-3^ c 3'-стороны от поврежденного звена. Связывание ДНК белком сопровождается поворотом пептидной петли Cys146-Asn151, в результате чего лежащий в этой петле остаток Asn149 оказывается в межцепочечной полости, а поврежденное основание 8-oxoGua выворачивается в активный центр фермента. Заполнение активного центра сопровождается значительными перестройками боковых цепей выстилающих его аминокислотных остатков: например, в свободном ферменте он частично заполнен имидазольной группой остатка His270, входящей в стэкинг-взаимодействие с ароматическим кольцом Phe319 и закрывающей вход в активный центр, а при связывании ДНК остаток His270 отодвигается в сторону, освобождая вход и перемещая каталитический остаток Asp268 в нужное положение. При этом остаток Phe319 разворачивается и образует стэкинг-взаимодействие с поврежденным основанием, которое оказывается зажатым между ним и Cys253. Специфичность OGG1 к 8-oxoGua в активном центре обусловлена образованием единственной водородной связи N7[8-oxoGua]-N[Gly42]; также уотсон- криковская грань 8-oxoGua образует несколько водородных связей с остатком Gln315 и 2 структурированными молекулами воды в активном центре. Высокая специфичность фермента к основанию Cyt напротив поврежденного (Cyt(0)) может объясняться образованием им множественных водородных связей с остатками Asn149, Arg154 и Arg204. Остаток Tyr203 интеркалирует между основаниями неповрежденной цепи с 5'-стороны от Cyt(0) и, возможно, инициирует излом связанной с ферментом молекулы ДНК. Такая интеркаляция не характерна для комплексов UNG и обсуждаемых ниже белков AlkA и MPG с ДНК, но наблюдается для комплекса Bst-MutY с ДНК (разд. MUTY ).
При связывании неповрежденной ДНК основание, "читаемое" OGG1, вывернуто из спирали ДНК, но находится не в активном центре, а связано с участком белка ("экзо-сайтом"), примыкающем к устью кармана, образующего активный центр. Можно предположить, что именно в этом экзо-сайте происходит и первичное узнавание поврежденного основания, однако возможно и то, что выворачивание неповрежденного основания - артефакт, обусловленный расположением дисульфидной сшивки, использованной для кристаллизации неспецифического комплекса hOGG1-ДНК, непосредственно между Cys149 (в мутантной форме фермента hOGG1-N149C) и основанием напротив поврежденного.
