Enhanced thermal stability enables human mismatch-specific thymine–DNA glycosylase to catalyse futile DNA repair

2024

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1371/journal.pone.0304818
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Human thymine-DNA glycosylase (TDG) excises T mispaired with G in a CpG context to initiate the base excision repair (BER) pathway. TDG is also involved in epigenetic regulation of gene expression by participating in active DNA demethylation. Here we demonstrate that under extended incubation time the full-length TDG (TDGFL), but neither its isolated catalytic domain (TDGcat) nor methyl-CpG binding domain-containing protein 4 (MBD4) DNA glycosylase, exhibits significant excision activity towards T and C in regular non-damaged DNA duplex in TpG/CpA and CpG/CpG contexts. Time course of the cleavage product accumulation under single-turnover conditions shows that the apparent rate constant for TDGFL-catalysed excision of T from T•A base pairs (0.0014-0.0069 min-1) is 85-330-fold lower than for the excision of T from T•G mispairs (0.47-0.61 min-1). Unexpectedly, TDGFL, but not TDGcat, exhibits prolonged enzyme survival at 37°C when incubated in the presence of equimolar concentrations of a non-specific DNA duplex, suggesting that the disordered N- and C-terminal domains of TDG can interact with DNA and stabilize the overall conformation of the protein. Notably, TDGFL was able to excise 5-hydroxymethylcytosine (5hmC), but not 5-methylcytosine residues from duplex DNA with the efficiency that could be physiologically relevant in post-mitotic cells. Our findings demonstrate that, under the experimental conditions used, TDG catalyses sequence context-dependent removal of T, C and 5hmC residues from regular DNA duplexes. We propose that in vivo the TDG-initiated futile DNA BER may lead to formation of persistent single-strand breaks in non-methylated or hydroxymethylated chromatin regions.