无嘌呤_无嘧啶核酸内切酶1的功能和表达调控.pdfVIP

《生命的化学》2010年30卷4期 ● 小综述 · 57 1 · CHEMISTRY OF LIFE 2010，30(4) 文章编号: 1000-1336(2010)04-057 1-05 无嘌呤/无嘧啶核酸内切酶 1的功能和表达调控 井 然 蒋欣彤 倪菊华 北京大学医学部生物化学与分子生物学系，北京 100191 摘要：无嘌呤/无嘧啶核酸内切酶/氧化还原因子 是 一种多功能蛋白质，具有无嘌呤/无嘧啶(apurinic/apyrimidinic, AP)位点核酸内切酶和氧化还原酶活性，在DNA损 伤修复和转录因子的活性调节方面发挥重要作用，并与肿瘤、神经退行性疾病、心血管疾病等多种人类疾病的发 生关系密切。本文从APE1的分子结构、主要功能、表达调节以及与疾病的关系等方面进行总结和阐述，并对日后 的研究方向做了展望。 关键词：APE1；DNA损伤修复；转录调节；表达调控 中图分类号：Q71 和C端两个特殊结构域，N端结构域含核定位信号 人体无嘌呤/无嘧啶核酸内切酶(apurinic/ apyrimidinic endonuclease 1, APE1)也称氧还因子-1 ，主要与氧化还原活 [1] (redox factor-1, Ref-1)，在人体各类型细胞中广泛表 性有关，C端结构域则主要与核酸内切酶活性有关 。 达，是一种典型的多功能蛋白质。它一方面作为一 1.2APE1在DNA损伤修复中的作用 种无碱基位点内切酶参与DNA碱基切除修复(base 生物体内外环境中的很多因素都可能导致DNA excision repair, BER)，另一方面具有氧化还原活性维 损伤。这些因素包括细胞正常代谢的产物，如活性 持多种转录因子的转录活性。这两方面的功能决定 氧类 ，以及环境中的物 了APE1在DNA损伤修复、转录因子活性调节、细 理化学因素，如电离辐射、紫外线、烷化剂、氧化 胞周期调控、细胞凋亡等一系列生物学过程中都发 剂等。BER可以修复大多数内源及环境因素导致的 挥着重要作用。近年来，人们已经发现APE1分子与 碱基损伤或异常，APE1作为这一修复过程中的限速 多种肿瘤、心血管系统疾病和神经系统疾病关系密 酶在其中发挥重要作用。在人体内，碱基损伤发生 切，深入了解这一分子的结构、功能及其调控对于 后首先由糖基化酶(glycosylase)识别异常碱基并水解 研究这些疾病的发生和治疗具有重要意义。 糖苷键，形成AP位点，随后APE1识别该AP位点， 1. APE1的分子结构和功能 并在此位点的5’ 端水解DNA骨架的磷酸二酯键， 1.1分子结构 形成3’OH端和5’ 脱氧核糖磷酸(deoxyribose APE1基因位于人类染色体14q11.2-12，包含4个 phosphate, dRP)端。接着，DNA聚合酶 用正常的 内含子和5个外显子。cDNA全长1.4 kb，编码318个 碱基替代异常的损伤碱基，最后在DNA连接酶的作 用下形成完整的DNA链( 氨基酸，蛋白质分子量36.5 kDa。APE1分子含N端 图1)。APE1可以和多种BER 途径相关