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XPG-Endonuklease

(Weitergeleitet von XPG)

Synonyme: DNA repair protein complementing XP-G cells, XPG-Complementing Protein, XPGC

1 Definition

XPG ist eine strukturspezifische Endonuklease und einer der Hauptkomponenten der Nukleotid-Exzisionsreparatur. XPG führt den zweiten Einschnitt der DNA, 3' unterhalb eines DNA-Schadens aus, wodurch ein 24-32 Nukleotide langes Segment entfernt wird.

2 Genetik

XPG wird durch das Gen ERCC5 codiert. Es befindet sich auf Chromosom 13 an Genlokus q33.1. Es besteht aus 15 Exons.[1]

3 Struktur

XPG besitzt zwei Domänen (N und I), die zusammen das katalytische Zentrum bilden. Zwischen ihnen befindet sich eine ca. 600 Aminosäuren lange Region, die als Spacer oder R(ecognition)-Domäne bezeichnet wird. XPG besitzt außerdem zahlreiche Bereiche, die mit anderen Proteinen, wie PCNA, WRN oder XPD interagieren können.[2][3]

4 Funktion in der Nukleotid-Exzisionsreparatur

XPG wird zusammen mit den anderen Komponenten des Preincision-Komplex (XPA und RPA) an den beschädigten Strang rekrutiert. Die DNA-Stränge sind zu diesem Zeitpunkt bereits durch die Helikase XPD getrennt, die gleichzeitig auch als Verifikationsfaktor des Schadens agiert.[4]

XPG katalysiert den Einschnitt des Einzelstranges 3' unterhalb des Schadens. Dies erfolgt jedoch erst, wenn der ERCC1-XPF-Komplex die DNA bereits 5' oberhalb des Schadens eingeschnitten hat. Es konnte gezeigt werden, das XPG gebunden sein muss, damit ERCC1-XPF katalytisch aktiv werden kann.[5]

5 Medizinische Bedeutung

Der Typ G der Hautkrankheit Xeroderma pigmentosum wird durch eine Mutation im Gen für XPG ausgelöst. Die Zellen der Betroffenen können durch UV-Strahlung induzierte DNA-Schäden wie Pyrimidin-Dimere nicht mehr reparieren. Dies führt zu massiven Hautschädigungen und einem rund 1.000fach erhöhtem Risiko für Hautkrebserkrankungen.[6]

siehe auch: Nukleotid-Exzisionsreparatur

6 Quellen

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2073
  2. Sarker, A. H. et al. Recognition of RNA polymerase II and transcription bubbles by XPG, CSB, and TFIIH: insights for transcription-coupled repair and Cockayne Syndrome. Mol Cell 20, 187-198, doi:10.1016/j.molcel.2005.09.022 (2005).
  3. Trego KS, Chernikova SB, Davalos AR, et al. The DNA repair endonuclease XPG interacts directly and functionally with the WRN helicase defective in Werner syndrome. Cell Cycle. 2011;10(12):1998-2007. doi:10.4161/cc.10.12.15878.
  4. Zotter, A. et al. Recruitment of the nucleotide excision repair endonuclease XPG to sites of UV-induced dna damage depends on functional TFIIH. Mol Cell Biol 26, 8868-8879, doi:10.1128/MCB.00695-06 (2006).
  5. Schärer OD. Nucleotide Excision Repair in Eukaryotes. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2013;5(10):a012609. doi:10.1101/cshperspect.a012609.
  6. O'Donovan, A., Davies, A. A., Moggs, J. G., West, S. C. & Wood, R. D. XPG endonuclease makes the 3' incision in human DNA nucleotide excision repair. Nature 371, 432-435, doi:10.1038/371432a0 (1994).

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