Báo cáo khoa học: Light-induced reactions of Escherichia coli DNA photolyase monitored by Fourier transform infrared spectroscopy

Light-Induced Reactions of Escherichia coli DNA Photolyase Monitored by Fourier Transform Infrared Spectroscopy

Tác giả: Erik Schleicher, Benedikt Heßling, Viktoria Illarionova, Adelbert Bacher, Stefan Weber, Gerald Richter, and Klaus Gerwert

Lĩnh vực: Hóa sinh, Vật lý sinh học

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này khám phá cơ chế hoạt động của enzyme DNA photolyase trong việc sửa chữa DNA bị tổn thương bởi tia cực tím. Sử dụng kỹ thuật quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR), các nhà khoa học đã theo dõi các phản ứng quang hóa trong enzyme và DNA. Nghiên cứu tập trung vào một chủng đột biến mới của DNA photolyase từ Escherichia coli, có khả năng xúc tác nhưng không gắn kết với cofactor thứ hai. Một dạng phức màu xanh lam của enzyme, mang một cofactor FADH gốc trung hòa, đã được xác định là một chất tương tự trung gian của phản ứng sửa chữa DNA do ánh sáng gây ra. Dạng này có thể được khử thành dạng FADH hoạt động về mặt xúc tác bằng bức xạ ánh sáng đỏ. Các dải rung động của dạng gốc màu xanh lam và dạng FADH đã khử hoàn toàn đã được theo dõi bằng quang phổ FT-IR biến đổi. Nghiên cứu cũng quan sát sự hình thành các dimer thymidine do bức xạ tia cực tím và quá trình sửa chữa chúng bởi xúc tác quang hóa của photolyase. Kết quả này cung cấp cơ sở cho các nghiên cứu FT-IR phân giải thời gian trong tương lai nhằm làm sáng tỏ chi tiết cấu trúc phân tử của quá trình sửa chữa DNA do ánh sáng gây ra.

Mục lục chi tiết:

• Keywords
• Correspondence
• Present address
• Present address
• Cyclobutane-type pyrimidine dimers generated by ultraviolet irradiation of DNA can be cleaved by DNA photolyase.
• Abbreviations
• FT-IR on DNA photolyase
• Results
• Construction of a DNA photolyase E109A mutant
• Photoactivation of the catalytically blue radical form of DNA photolyase
• Discussion
• Experimental procedures
• Materials
• Site directed mutagenesis
• References