XRCC1
| |
| PDB 1cdz | |
XRCC1
| |
| Identificadores | |
| Símbolo | XRCC1 |
| Símbolos alt. | RCC, X-ray repair complementing defective repair in Chinese hamster cells 1, X-ray repair cross complementing 1 |
| Entrez | 7515 |
| OMIM | |
| RefSeq | NP_006288.2 |
| UniProt | P18887 |
| Outros datos | |
| Locus | Cr. 19 :(43.54 – 43.58 Mb) |
A proteína de reparación do ADN XRCC1 (X-ray repair cross-complementing protein 1) é unha proteína que nos humanos está codificada no xene XRCC1 do cromosoma 19. A XRCC1 está implicada na reparación do ADN na cal forma un complexo coa ADN ligase III. Non ten actividade encimática, senón que funciona como proteína armazón á que se unen outras proteínas.
Función
[editar | editar a fonte]| XRCC1 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identificadores | |||||||||
| Símbolo | ? | ||||||||
| Pfam | PF01834 | ||||||||
| Pfam clan | CL0202 | ||||||||
| InterPro | IPR002706 | ||||||||
| SCOPe | 1xnt / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
A XRCC1 está implicada na reparación eficiente de roturas de febra simple no ADN orixinadas pola exposición á radiación ionizante e a axentes alquilantes. Esta proteína interacciona coa ADN ligase III, polimerase beta e poli(ADP-ribosa) polimerase para participar na vía de reparación por escisión de bases. Pode xogar un papel no procesamento do ADN durante a meioxénese e recombinación en células da liña xerminal. Un raro polimorfismo microsatélite nese xene está asociado co cancro en pacientes con varias radiosensibilidades.[1]
A proteína XRCC1 non ten actividade encimática, pero actúa como proteína de armazón que interacciona con moitos encimas de reparación. O armazón permite que estes encimas de reparación leven a cabo os seus pasos encimáticos na vía de reparación do ADN. A XRCC1 está implicada na reparación de roturas de febra simple, reparación por escisión de bases e reparación por escisión de nucleótidos.[2]
Segundo London,[2] a proteína XRCC1 ten tres dominios globulares conectados por dous segmentos enlazadores (linker) de ~150 e 120 residuos. O dominio N-terminal da XRCC1 únese á ADN polimerase beta, o dominio BRCT C-terminal interacciona coa ADN ligase III alfa e o dominio central contén un motivo de unión poli(ADP-ribosa). Este dominio central permite o recrutamento de XRCC1 á ADP-ribosa polimérica que se forma sobre a PARP1 despois de que PARP1 se una ás roturas de febra simple. O primeiro segmento enlazador contén unha secuencia de localización nuclear e tamén ten unha rexión que interacciona coa proteína de reparación do ADN REV1, e REV1 recruta polimerases translesión. O segundo segmento enlazador ou linker interacciona coa polinucleótido quinase fosfatase (PNKP) (que procesa os extremos rotos do ADN durante a reparación por escisión de bases), coa aprataxina (activa na reparación de roturas de febra simple do ADN e a unión de extremos non homólogos) e cunha terceira proteína designada factor similar á PNKP e á aprataxina.
A XRCC1 ten un papel esencial na reparación por unión de extremos mediada por microhomoloxía (MMEJ) das roturas de dobre febra. A MMEJ é unha vía de reparación do ADN moi tendente ao erro, que orixina mutacións por deleción. A XRCC1 é unha das 6 proteínas necesarias para esta vía.[3]
Sobreexpresión de XRCC1 no cancro
[editar | editar a fonte]A XRCC1 sobreexprésase no carcinoma de pulmón de células non pequenas,[4] e mesmo a maior nivel en ganglios linfáticos metastáticos dese tipo de cancro.[5]
Subexpresión de XRCC1 no cancro
[editar | editar a fonte]A deficiencia en XRCC1, debido a estar en heterocigose para un xene XRCC1 mutado que codifica unha proteína XRCC1 truncada, suprime o crecemento tumoral en ratos.[6] Baixo tres condicións experimentais para inducir tres tipos de cancro (cancro de colon, melanoma ou cancro de mama), os ratos heterocigotos para esta mutación XRCC1 tiñan un volume tumoral ou un número de tumores substancialmente menor que os ratos de tipo silvestre que sufriron o mesmo tratamento carcinoxénico.
Comparación con outros xenes de reparación do ADN no cancro
[editar | editar a fonte]Os cancros son moi a miúdo deficientes na expresión dun ou máis xenes de reparaciópn do ADN, pero a sobreexpresión de xenes de reparación do ADN é menos usual no cancro.[7][7] A reparación MMEJ mediada por XRCC1 é directamente mutaxénica, polo que neste caso, a sobreexpresión, en vez da subexpresión, aparentemente conduce ao cancro. A redución da reparación MMEJ mediada polo XRCC1 mutaxénico reduce a progresión do cancro.
Estrutura
[editar | editar a fonte]A estrutura en solución de RMN do dominio N-terminal de XRCC1 (Xrcc1 NTD) mostra que o núcleo estrutural é un sándwich beta con febras beta conectadas por bucles, tres hélices e dúas curtas follas beta de dúas febras en cada lado da conexión. O Xrcc1 NTD únese especificalmente a roturas de febra simple do ADN (con ocos e amosegas) e a un complexo da ADN beta polimerase.[8]
Interaccións
[editar | editar a fonte]XRCC1 presenta interaccións con:
- APEX1,[9]
- APTX,[10][11]
- OGG1,[12]
- PARP2,[13]
- PCNA,[14]
- PNKP,[15][16]
- POLB,[14][17][18][19] e
- PARP1.[11][20]
Notas
[editar | editar a fonte]- ↑ "Entrez Gene: XRCC1 X-ray repair complementing defective repair in Chinese hamster cells 1".
- ↑ 2,0 2,1 London RE (2015). "The structural basis of XRCC1-mediated DNA repair". DNA Repair (Amst.) 30: 90–103. PMID 25795425. doi:10.1016/j.dnarep.2015.02.005.
- ↑ Sharma S, Javadekar SM, Pandey M, Srivastava M, Kumari R, Raghavan SC (2015). "Homology and enzymatic requirements of microhomology-dependent alternative end joining". Cell Death Dis 6: e1697. PMC 4385936. PMID 25789972. doi:10.1038/cddis.2015.58.
- ↑ Kang CH, Jang BG, Kim DW, Chung DH, Kim YT, Jheon S, Sung SW, Kim JH (2010). "The prognostic significance of ERCC1, BRCA1, XRCC1, and betaIII-tubulin expression in patients with non-small cell lung cancer treated by platinum- and taxane-based neoadjuvant chemotherapy and surgical resection". Lung Cancer 68 (3): 478–83. PMID 19683826. doi:10.1016/j.lungcan.2009.07.004.
- ↑ Kang CH, Jang BG, Kim DW, Chung DH, Kim YT, Jheon S, Sung SW, Kim JH (2009). "Differences in the expression profiles of excision repair crosscomplementation group 1, x-ray repair crosscomplementation group 1, and betaIII-tubulin between primary non-small cell lung cancer and metastatic lymph nodes and the significance in mid-term survival". J Thorac Oncol 4 (11): 1307–12. PMID 19745766. doi:10.1097/JTO.0b013e3181b9f236.
- ↑ Pettan-Brewer C, Morton J, Cullen S, Enns L, Kehrli KR, Sidorova J, Goh J, Coil R, Ladiges WC (2012). "Tumor growth is suppressed in mice expressing a truncated XRCC1 protein". Am J Cancer Res 2 (2): 168–77. PMC 3304571. PMID 22432057.
- ↑ 7,0 7,1 Bernstein C, Prasad AR, Nfonsam V, Bernstein H. (2013). DNA Damage, DNA Repair and Cancer, New Research Directions in DNA Repair, Prof. Clark Chen (Ed.), ISBN 978-953-51-1114-6, InTech, http://www.intechopen.com/books/new-research-directions-in-dna-repair/dna-damage-dna-repair-and-cancer
- ↑ Marintchev A, Mullen MA, Maciejewski MW, Pan B, Gryk MR, Mullen GP (Sep 1999). "Solution structure of the single-strand break repair protein XRCC1 N-terminal domain". Nature Structural Biology 6 (9): 884–93. PMID 10467102. doi:10.1038/12347.
- ↑ Vidal AE, Boiteux S, Hickson ID, Radicella JP (Nov 2001). "XRCC1 coordinates the initial and late stages of DNA abasic site repair through protein-protein interactions". The EMBO Journal 20 (22): 6530–9. PMC 125722. PMID 11707423. doi:10.1093/emboj/20.22.6530.
- ↑ Date H, Igarashi S, Sano Y, Takahashi T, Takahashi T, Takano H, Tsuji S, Nishizawa M, Onodera O (Dec 2004). "The FHA domain of aprataxin interacts with the C-terminal region of XRCC1". Biochemical and Biophysical Research Communications 325 (4): 1279–85. PMID 15555565. doi:10.1016/j.bbrc.2004.10.162.
- ↑ 11,0 11,1 Gueven N, Becherel OJ, Kijas AW, Chen P, Howe O, Rudolph JH, Gatti R, Date H, Onodera O, Taucher-Scholz G, Lavin MF (May 2004). "Aprataxin, a novel protein that protects against genotoxic stress". Human Molecular Genetics 13 (10): 1081–93. PMID 15044383. doi:10.1093/hmg/ddh122.
- ↑ Marsin S, Vidal AE, Sossou M, Ménissier-de Murcia J, Le Page F, Boiteux S, de Murcia G, Radicella JP (Nov 2003). "Role of XRCC1 in the coordination and stimulation of oxidative DNA damage repair initiated by the DNA glycosylase hOGG1". The Journal of Biological Chemistry 278 (45): 44068–74. PMID 12933815. doi:10.1074/jbc.M306160200.
- ↑ Schreiber V, Amé JC, Dollé P, Schultz I, Rinaldi B, Fraulob V, Ménissier-de Murcia J, de Murcia G (Jun 2002). "Poly(ADP-ribose) polymerase-2 (PARP-2) is required for efficient base excision DNA repair in association with PARP-1 and XRCC1". The Journal of Biological Chemistry 277 (25): 23028–36. PMID 11948190. doi:10.1074/jbc.M202390200.
- ↑ 14,0 14,1 Fan J, Otterlei M, Wong HK, Tomkinson AE, Wilson DM (2004). "XRCC1 co-localizes and physically interacts with PCNA". Nucleic Acids Research 32 (7): 2193–201. PMC 407833. PMID 15107487. doi:10.1093/nar/gkh556.
- ↑ Whitehouse CJ, Taylor RM, Thistlethwaite A, Zhang H, Karimi-Busheri F, Lasko DD, Weinfeld M, Caldecott KW (Jan 2001). "XRCC1 stimulates human polynucleotide kinase activity at damaged DNA termini and accelerates DNA single-strand break repair". Cell 104 (1): 107–17. PMID 11163244. doi:10.1016/S0092-8674(01)00195-7.
- ↑ Ewing RM, Chu P, Elisma F, Li H, Taylor P, Climie S, McBroom-Cerajewski L, Robinson MD, O'Connor L, Li M, Taylor R, Dharsee M, Ho Y, Heilbut A, Moore L, Zhang S, Ornatsky O, Bukhman YV, Ethier M, Sheng Y, Vasilescu J, Abu-Farha M, Lambert JP, Duewel HS, Stewart II, Kuehl B, Hogue K, Colwill K, Gladwish K, Muskat B, Kinach R, Adams SL, Moran MF, Morin GB, Topaloglou T, Figeys D (2007). "Large-scale mapping of human protein-protein interactions by mass spectrometry". Molecular Systems Biology 3 (1): 89. PMC 1847948. PMID 17353931. doi:10.1038/msb4100134.
- ↑ Wang L, Bhattacharyya N, Chelsea DM, Escobar PF, Banerjee S (Nov 2004). "A novel nuclear protein, MGC5306 interacts with DNA polymerase beta and has a potential role in cellular phenotype". Cancer Research 64 (21): 7673–7. PMID 15520167. doi:10.1158/0008-5472.CAN-04-2801.
- ↑ Kubota Y, Nash RA, Klungland A, Schär P, Barnes DE, Lindahl T (Dec 1996). "Reconstitution of DNA base excision-repair with purified human proteins: interaction between DNA polymerase beta and the XRCC1 protein". The EMBO Journal 15 (23): 6662–70. PMC 452490. PMID 8978692.
- ↑ Bhattacharyya N, Banerjee S (Jul 2001). "A novel role of XRCC1 in the functions of a DNA polymerase beta variant". Biochemistry 40 (30): 9005–13. PMID 11467963. doi:10.1021/bi0028789.
- ↑ Masson M, Niedergang C, Schreiber V, Muller S, Menissier-de Murcia J, de Murcia G (Jun 1998). "XRCC1 is specifically associated with poly(ADP-ribose) polymerase and negatively regulates its activity following DNA damage". Molecular and Cellular Biology 18 (6): 3563–71. PMC 108937. PMID 9584196.
Véxase tamén
[editar | editar a fonte]Bibliografía
[editar | editar a fonte]- Hung RJ, Hall J, Brennan P, Boffetta P (Nov 2005). "Genetic polymorphisms in the base excision repair pathway and cancer risk: a HuGE review". American Journal of Epidemiology 162 (10): 925–42. PMID 16221808. doi:10.1093/aje/kwi318.
- Thompson LH, Brookman KW, Jones NJ, Allen SA, Carrano AV (Dec 1990). "Molecular cloning of the human XRCC1 gene, which corrects defective DNA strand break repair and sister chromatid exchange". Molecular and Cellular Biology 10 (12): 6160–71. PMC 362891. PMID 2247054.
- Thompson LH, Bachinski LL, Stallings RL, Dolf G, Weber CA, Westerveld A, Siciliano MJ (Nov 1989). "Complementation of repair gene mutations on the hemizygous chromosome 9 in CHO: a third repair gene on human chromosome 19". Genomics 5 (4): 670–9. PMID 2591959. doi:10.1016/0888-7543(89)90107-9.
- Gyapay G, Morissette J, Vignal A, Dib C, Fizames C, Millasseau P, Marc S, Bernardi G, Lathrop M, Weissenbach J (Jun 1994). "The 1993-94 Généthon human genetic linkage map". Nature Genetics 7 (2 Spec No): 246–339. PMID 7545953. doi:10.1038/ng0694supp-246.
- Wei Q, Xu X, Cheng L, Legerski RJ, Ali-Osman F (Nov 1995). "Simultaneous amplification of four DNA repair genes and beta-actin in human lymphocytes by multiplex reverse transcriptase-PCR". Cancer Research 55 (21): 5025–9. PMID 7585546.
- Lamerdin JE, Montgomery MA, Stilwagen SA, Scheidecker LK, Tebbs RS, Brookman KW, Thompson LH, Carrano AV (Jan 1995). "Genomic sequence comparison of the human and mouse XRCC1 DNA repair gene regions". Genomics 25 (2): 547–54. PMID 7789989. doi:10.1016/0888-7543(95)80056-R.
- Caldecott KW, McKeown CK, Tucker JD, Ljungquist S, Thompson LH (Jan 1994). "An interaction between the mammalian DNA repair protein XRCC1 and DNA ligase III". Molecular and Cellular Biology 14 (1): 68–76. PMC 358357. PMID 8264637.
- Trask B, Fertitta A, Christensen M, Youngblom J, Bergmann A, Copeland A, de Jong P, Mohrenweiser H, Olsen A, Carrano A (Jan 1993). "Fluorescence in situ hybridization mapping of human chromosome 19: cytogenetic band location of 540 cosmids and 70 genes or DNA markers". Genomics 15 (1): 133–45. PMID 8432525. doi:10.1006/geno.1993.1021.
- Kubota Y, Nash RA, Klungland A, Schär P, Barnes DE, Lindahl T (Dec 1996). "Reconstitution of DNA base excision-repair with purified human proteins: interaction between DNA polymerase beta and the XRCC1 protein". The EMBO Journal 15 (23): 6662–70. PMC 452490. PMID 8978692.
- Nash RA, Caldecott KW, Barnes DE, Lindahl T (Apr 1997). "XRCC1 protein interacts with one of two distinct forms of DNA ligase III". Biochemistry 36 (17): 5207–11. PMID 9136882. doi:10.1021/bi962281m.
- Shen MR, Jones IM, Mohrenweiser H (Feb 1998). "Nonconservative amino acid substitution variants exist at polymorphic frequency in DNA repair genes in healthy humans". Cancer Research 58 (4): 604–8. PMID 9485007.
- Price EA, Bourne SL, Radbourne R, Lawton PA, Lamerdin J, Thompson LH, Arrand JE (Jul 1997). "Rare microsatellite polymorphisms in the DNA repair genes XRCC1, XRCC3 and XRCC5 associated with cancer in patients of varying radiosensitivity". Somatic Cell and Molecular Genetics 23 (4): 237–47. PMID 9542526. doi:10.1007/BF02674415.
- Masson M, Niedergang C, Schreiber V, Muller S, Menissier-de Murcia J, de Murcia G (Jun 1998). "XRCC1 is specifically associated with poly(ADP-ribose) polymerase and negatively regulates its activity following DNA damage". Molecular and Cellular Biology 18 (6): 3563–71. PMC 108937. PMID 9584196.
- Taylor RM, Wickstead B, Cronin S, Caldecott KW (Jul 1998). "Role of a BRCT domain in the interaction of DNA ligase III-alpha with the DNA repair protein XRCC1". Current Biology 8 (15): 877–80. PMID 9705932. doi:10.1016/S0960-9822(07)00350-8.
- Zhou ZQ, Walter CA (Jan 1998). "Cloning and characterization of the promoter of baboon XRCC1, a gene involved in DNA strand-break repair". Somatic Cell and Molecular Genetics 24 (1): 23–39. PMID 9776979. doi:10.1007/BF02677493.
- Taylor RM, Moore DJ, Whitehouse J, Johnson P, Caldecott KW (Jan 2000). "A cell cycle-specific requirement for the XRCC1 BRCT II domain during mammalian DNA strand break repair". Molecular and Cellular Biology 20 (2): 735–40. PMC 85188. PMID 10611252. doi:10.1128/MCB.20.2.735-740.2000.
- Marintchev A, Robertson A, Dimitriadis EK, Prasad R, Wilson SH, Mullen GP (May 2000). "Domain specific interaction in the XRCC1-DNA polymerase beta complex". Nucleic Acids Research 28 (10): 2049–59. PMC 105377. PMID 10773072. doi:10.1093/nar/28.10.2049.
- Duell EJ, Wiencke JK, Cheng TJ, Varkonyi A, Zuo ZF, Ashok TD, Mark EJ, Wain JC, Christiani DC, Kelsey KT (May 2000). "Polymorphisms in the DNA repair genes XRCC1 and ERCC2 and biomarkers of DNA damage in human blood mononuclear cells". Carcinogenesis 21 (5): 965–71. PMID 10783319. doi:10.1093/carcin/21.5.965.
- Whitehouse CJ, Taylor RM, Thistlethwaite A, Zhang H, Karimi-Busheri F, Lasko DD, Weinfeld M, Caldecott KW (Jan 2001). "XRCC1 stimulates human polynucleotide kinase activity at damaged DNA termini and accelerates DNA single-strand break repair". Cell 104 (1): 107–17. PMID 11163244. doi:10.1016/S0092-8674(01)00195-7.
- Dulic A, Bates PA, Zhang X, Martin SR, Freemont PS, Lindahl T, Barnes DE (May 2001). "BRCT domain interactions in the heterodimeric DNA repair protein XRCC1-DNA ligase III". Biochemistry 40 (20): 5906–13. PMID 11352725. doi:10.1021/bi002701e.
Ligazóns externas
[editar | editar a fonte]- X-ray repair cross complementing protein 1 Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.
Este artigo incorpora textos en dominio público procedentes de Pfam e InterPro IPR002706
