XPG-Endonuklease
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
- ↑ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2073
- ↑ 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).
- ↑ 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.
- ↑ 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).
- ↑ Schärer OD. Nucleotide Excision Repair in Eukaryotes. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2013;5(10):a012609. doi:10.1101/cshperspect.a012609.
- ↑ 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).