ADN polimerase IV

ADN pol IV
Identificadores
Organismo	Escherichia coli; (cepa K-12 subcepa MG1655)
Símbolo	dinB
Alt. symbols	dinP
Entrez	944922
RefSeq (Prot)	NP_414766.1
UniProt	Q47155
Outros datos
Número EC	2.7.7.7
Cromosoma	xenoma: 0.25 - 0.25 Mb

A ADN polimerase IV ou Pol IV é unha ADN polimerase procariota que está implicada na mutaxénese e está codificada no xene dinB. Ten acividade de exonuclease 3′→5′ (corrección de probas ou proofreading) e, polo tanto, ten tendencia ao erro. En Escherichia coli a ADN polimerase IV (Pol 4) está implicada na mutaxénese non dirixida. A Pol IV é unha familia de polimeraes Y expresada polo xene dinB que se activa por medio da indución SOS causada polas polimerases que quedan atascadas na forquita de replicación. Durante a indución SOS, a produción de Pol IV increméntase a dez veces máis do normal e unha das funcións durante ese momento é interferir coa procesividade do holoencima Pol III. Isto crea un punto de control, para a replicación do ADN e proporciona tempo para reparar as lesións no ADN usando a ruta de reparación máis axeitada. Outra función da Pol IV é realizar a síntese translesión na forquita de replicación atascada, por exemplo, saltándose os adutos de N2-desoxiguanina a unha velocidade máis rápida que transversando o ADN non danado. As células que carecen do xene dinB teñen unha maior velocidade de mutaxénese causada por axentes que danan o ADN.^[1]^[2]^[3]^[4]^[5]

Sorteo dos puntos con 8-oxoguanina na replicación

Durante o metabolismo normal prodúcense continuamente especies reactivas do oxíxeno e estas causan danos no ADN. A ADN polimerase IV pode catalizar a síntese translesión en diversos tipos de danos no ADN, incluíndo a formación de 8-oxoguanina, un dano oxidativo moi importante cun alto potencial mutaxénico.^[6] Despois da duplicación dun cromosoma por polimerases replicativas, a 8-oxoguanina non reparada tende a emparellarse incorrectamente con A, así que durante a seguinte rolda de replicación prodúcese unha mutación por transversión de G:C a T:A (G:C → 8-oxoG:C → 8-oxoG:A → T:A). Porén, cando a ADN polimerase IV intervén para sortear (bypass) o dano, incorpora preferencialmente o nucleótido correcto CTP fronte á 8-oxoguanina con alta eficiencia, evitando así posibles mutacións (G:C → 8-oxoG:C → 8-oxoG:C → GC).^[6]

Notas

↑ Kim SR, Maenhaut-Michel G, Yamada M, Yamamoto Y, Matsui K, Sofuni T, Nohmi T, Ohmori H (decembro de 1997). "Multiple pathways for SOS-induced mutagenesis in Escherichia coli: an overexpression of dinB/dinP results in strongly enhancing mutagenesis in the absence of any exogenous treatment to damage DNA". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94 (25): 13792–7. PMC 28386. PMID 9391106. doi:10.1073/pnas.94.25.13792.
↑ Napolitano R, Janel-Bintz R, Wagner J, Fuchs RP (novembro de 2000). "All three SOS-inducible DNA polymerases (Pol II, Pol IV and Pol V) are involved in induced mutagenesis". EMBO J. 19 (22): 6259–65. PMC 305832. PMID 11080171. doi:10.1093/emboj/19.22.6259.
↑ McKenzie GJ, Lee PL, Lombardo MJ, Hastings PJ, Rosenberg SM (marzo de 2001). "SOS mutator DNA polymerase IV functions in adaptive mutation and not adaptive amplification". Mol. Cell 7 (3): 571–9. PMID 11463382. doi:10.1016/s1097-2765(01)00204-0.
↑ Lenne-Samuel N, Wagner J, Etienne H, Fuchs RP (xaneiro de 2002). "The processivity factor beta controls DNA polymerase IV traffic during spontaneous mutagenesis and translesion synthesis in vivo". EMBO Rep. 3 (1): 45–9. PMC 1083926. PMID 11751576. doi:10.1093/embo-reports/kvf007.
↑ Yeiser B, Pepper ED, Goodman MF, Finkel SE (xuño de 2002). "SOS-induced DNA polymerases enhance long-term survival and evolutionary fitness". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (13): 8737–41. PMC 124368. PMID 12060704. doi:10.1073/pnas.092269199.
↑ ^6,0 ^6,1 Raper AT, Gadkari VV, Maxwell BA, Suo Z (2016). "Single-Molecule Investigation of Response to Oxidative DNA Damage by a Y-Family DNA Polymerase". Biochemistry 55 (14): 2187–96. PMC 5026495. PMID 27002236. doi:10.1021/acs.biochem.6b00166.

[pmid9391106-1] Kim SR, Maenhaut-Michel G, Yamada M, Yamamoto Y, Matsui K, Sofuni T, Nohmi T, Ohmori H (decembro de 1997). "Multiple pathways for SOS-induced mutagenesis in Escherichia coli: an overexpression of dinB/dinP results in strongly enhancing mutagenesis in the absence of any exogenous treatment to damage DNA". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94 (25): 13792–7. PMC 28386. PMID 9391106. doi:10.1073/pnas.94.25.13792.

[pmid11080171-2] Napolitano R, Janel-Bintz R, Wagner J, Fuchs RP (novembro de 2000). "All three SOS-inducible DNA polymerases (Pol II, Pol IV and Pol V) are involved in induced mutagenesis". EMBO J. 19 (22): 6259–65. PMC 305832. PMID 11080171. doi:10.1093/emboj/19.22.6259.

[pmid11463382-3] McKenzie GJ, Lee PL, Lombardo MJ, Hastings PJ, Rosenberg SM (marzo de 2001). "SOS mutator DNA polymerase IV functions in adaptive mutation and not adaptive amplification". Mol. Cell 7 (3): 571–9. PMID 11463382. doi:10.1016/s1097-2765(01)00204-0.

[pmid11751576-4] Lenne-Samuel N, Wagner J, Etienne H, Fuchs RP (xaneiro de 2002). "The processivity factor beta controls DNA polymerase IV traffic during spontaneous mutagenesis and translesion synthesis in vivo". EMBO Rep. 3 (1): 45–9. PMC 1083926. PMID 11751576. doi:10.1093/embo-reports/kvf007.

[pmid12060704-5] Yeiser B, Pepper ED, Goodman MF, Finkel SE (xuño de 2002). "SOS-induced DNA polymerases enhance long-term survival and evolutionary fitness". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (13): 8737–41. PMC 124368. PMID 12060704. doi:10.1073/pnas.092269199.

[pmid27002236-6] 6,0 ^6,1 Raper AT, Gadkari VV, Maxwell BA, Suo Z (2016). "Single-Molecule Investigation of Response to Oxidative DNA Damage by a Y-Family DNA Polymerase". Biochemistry 55 (14): 2187–96. PMC 5026495. PMID 27002236. doi:10.1021/acs.biochem.6b00166.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]