Химия - ДНК-метилтрансфераза

ДНК-метилтрансферазы — группа ферментов, катализирующих метилирование нуклеотидных остатков в составе ДНК. Активность метилтрансфераз, заключающаяся в групп) на азотистое основание цитозин в составе ДНК, ведет к изменению свойств ДНК, при этом изменяется активность, функции соответствующих генов, а также пространственная структура нуклеиновой кислоты.

ДНК-метилтрансферазной активностью обладают несколько групп ферментов:

• цитозин-ДНК-метилтрансферазы — ферменты, ответственные за поддержание картины метилирования генома клетки;
• ферменты системы рестрикции-модификации, проявляющие КФ 2.1.1.72-ДНК-метилтрансферазная) и КФ 2.1.1.113-ДНК-метилтрансферазная) активности; примерами могут служить ферменты PvuII и TaqI.

Все известные ДНК-метилтрансферазы используют в качестве донора метильной группы S-аденозил-метионин.

Цитозин-ДНК-метилтрансферазы катализируют перенос метильной группы от S-аденозил-метионина на остаток цитозина, находящегося в специфической последовательности в двухцепочечной ДНК, с образованием 5-метилцитозина и S-аденозилгомоцистеина. Эта реакция необратима. Сравнение структуры прокариотических и эукариотических ДНК-метилтрансфераз позволяет отнести их к одному классу ферментов. Все эти ферменты представляют собой мономерные белки, содержащие консервативные гомологичные участки, ответственные за ферментативные функции. У большинства цитозин-ДНК-метилтрансфераз насчитывают до 10-ти таких участков. Среди них различают 4 умеренногомологичных мотива, которые могут отсутствовать у некоторых ферментов, и 6 высокогомологичных мотивов. Между участками VIII и IX расположен домен TRD, длина и аминокислотный состав которого вариабельны.

Эукариотические ДНК-метилазы выполняют функцию поддержания метилирования. После репликации ДНК данные ферменты метилируют цитозин по сайтам CpG и CpNpG во вновь синтезированных цепях. ДНК-метилтрансферазы эукариот способны, хотя и с меньшей эффективностью, производить метилирование ДНК de novo.

Субстратная специфичность ДНК-метилтрансфераз семейства DNMT1. Полуметилированный дуплекс определяет метилирование цитозина в нижней цепи. Наличие пары *С с гуанином в верхней цепи необязательно. Асимметричный сайт узнавания заключён в рамку