Báo cáo khoa học: Poly(ADP-ribose) polymerase-1 protects excessive DNA strand breaks from deterioration during repair in human cell extracts

Poly(ADP-ribose) polymerase-1 protects excessive DNA strand breaks from deterioration during repair in human cell extracts

Tác giả: Jason L. Parsons, Irina I. Dianova, Sarah L. Allinson, Grigory L. Dianov

Lĩnh vực: MRC Radiation and Genome Stability Unit, Harwell, Oxfordshire, UK

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này xem xét vai trò của poly(ADP-ribose) polymerase-1 (PARP-1) trong quá trình sửa chữa tổn thương DNA, đặc biệt là con đường sửa chữa cắt bỏ base (BER). Sử dụng phương pháp thử nghiệm in vitro, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng PARP-1 luôn tham gia vào quá trình sửa chữa DNA bị tổn thương bởi uracil và gắn kết với DNA bị tổn thương ở giai đoạn đầu của quá trình sửa chữa. Sự ức chế quá trình poly(ADP-ribosyl) hóa của PARP-1 bằng 3-aminobenzamide đã ngăn chặn sự phân ly của PARP-1 khỏi DNA bị tổn thương và cản trở quá trình sửa chữa tiếp tục. Nghiên cứu chỉ ra rằng quá trình poly(ADP-ribosyl) hóa quá mức xảy ra khi các sản phẩm trung gian sửa chữa chứa các đứt gãy sợi đơn vượt quá khả năng sửa chữa của chiết xuất tế bào. Dữ liệu thu thập được cũng cho thấy sự nhạy cảm tăng lên của các sản phẩm trung gian sửa chữa với sự phân hủy bởi nuclease trong các tế bào sợi chuột thiếu PARP và sau khi loại bỏ PARP-1 khỏi chiết xuất tế bào HeLa. Các kết quả này củng cố mô hình mà trong đó sự gắn kết của PARP-1 vào các đứt gãy sợi đơn hoặc các sản phẩm trung gian sửa chữa đóng vai trò bảo vệ khi khả năng sửa chữa bị hạn chế.

Mục lục chi tiết:

• Keywords
• Base excision repair; DNA polymerase β; DNA repair; poly(ADP-ribose) polymerase-1 (PARP-1); XRCC1
• Correspondence
• *Present address
• doi:10.1111/j.1742-4658.2005.04628.x
• Spontaneously derived DNA lesions, such as base modifications and abasic (AP) sites, and products of base oxidation and alkylation are removed by the base excision repair (BER) pathway [1].
• BER proteins also participate in processing of DNA single-strand breaks (SSB) and one-nucleotide gaps
• Abbreviations
• APE1, apurinic/apyrimidinic endonuclease 1; BER, base excision repair; PARP-1, poly(ADP-ribose) polymerase 1; Pol β, DNA polymerase β; PVDF, poly(vinylidene difluoride); SSB, DNA single-strand break; WCE, whole cell extract; XRCC1, X-ray cross-complementing gene 1.
• Results
• Cross-linking of BER proteins during repair of damaged DNA
• Inhibition of PARP-1 poly(ADP-ribosyl)ation prevents BER in cell extracts
• PARP-1 is not essential for binding of XRCC1 and Polẞ to damaged DNA
• PARP-1 binding protects repair intermediates from deterioration
• Discussion
• Experimental procedures
• Materials
• Antibodies
• Cell extracts
• References