POLQ

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
POLQ
Azonosítók
JelPOLQ, POLH, PRO0327
Entrez10721
OMIM604419
RefSeqNM_199420
UniProtO75417
Egyéb adatok
Lokusz3. krom. q13.33

A DNS-polimeráz θ a POLQ gén által kódolt enzim.[1][2] E polimeráz fontos a három fő kettősszáltörés-javító út egyikében, a thétamediált végcsatlakoztatásban (TMEJ).[3][4][5][6] A legtöbb kettősszál-törés nem homológ végcsatlakoztatással (NHEJ) vagy homológiairányított javítással (HDR) javítható, azonban egyes esetekben ezek elégtelenek, és a TMEJ az egyetlen megoldás a törés javítására.[7] A TMEJ gyakran alternatív NHEJ-ként szerepel – nem igényel ku heterodimert, és csak részleges DNS-végeken tud működni.[8] Rövid (néhány nukleotidos) régiók hozzáadása után a DNS-polimeráz θ templátdependens DNS-szintézist katalizál a törött végeken, stabilizálva a páros szerkezetet.[9][10]

Szerkezet[szerkesztés]

A POLQ szerkezete a Drosophila melanogaster mus308 fehérjéjéhez hasonlít. C-terminális szakasza alapján az A-család tagja.[11]

A DNS-polimeráz θ N-terminális helikáz- és C-terminális Exo-szerű polimerázdoménből áll. A humán és a Drosophila-DNS-polimeráz θ doménjei 42%-ban, utóbbi 27%-ban azonosak, illetve 62%-ban és 41%-ban hasonlítanak.[12] A humán DNS-polimeráz θ és a humán HELQ (más néven HEL308) szekvenciája 55%-ban hasonló. A polimerázdomén és a DNS-polimeráz ν szekvenciája 29%-ban hasonló.[13]

A DNS-polimeráz θ rendelkezik ujj-, hüvelykujj- és tenyérdoménekkel.[13]

Funkció[szerkesztés]

A DNS-polimeráz θ az A-családba tartozó DNS-polimeráz, azonban hibaaránya az Y-családba tartozókhoz – például a DNS-polimeráz η-hoz vagy κ-hoz – hasonló. Azonban a DNS-léziókat, például a bázismentes helyeket vagy a timinglikolt átugorja. Egyik doménje dezoxiribofoszfoészterázként működik, ezenkívül az enzim ATPázként működik egyszálú DNS esetén. Hogg et al. 2012-es tanulmányukban kimutatták, hogy a három hurka közül egy processzivitási faktor, a másik kettő a transzléziós szintézis hatékonyságát növeli. Folyamatos vizsgálattal kiderült, hogy a bázismentes helyeken túl történő szintézis a Watson–Crick-bázispáron túl történővel közel azonos hatékonysággal történt.[11]

A DNS-polimeráz θ szükséges a genomstabilitás fenntartásához viszonylag magas hibaaránya ellenére.[12]

Expresszió[szerkesztés]

Elsősorban limfoid szövetek és a tumorok expresszálják a POLQ-t, a többi szövet csak kevéssé expresszálja.[12]

Mutációs aláírás[szerkesztés]

A TMEJ eleve mutagén, mivel a polimeráz θ homológ nukleotidokat használ mindkét végről a javítás elindításához, így egy sorozat elvész a DNS-szekvenciában. Így a TMEJ mikrohomológia-mediált végcsatlakoztatás (MMEJ). Ezenkívül ha a végek nincsenek megfelelően stabilizálva, polimerizáció után leválhatnak. Ezek újracsatlakozásakor templátinzertáció történik a deléciós kapcsolatok közt.[14]

A DNS-polimeráz θ az Ig-gének szomatikus hipermutációja során a C/G-mutációk létrejöttéhez járul.[15] A POLQ-inaktivitás a vad típusnál kisebb szérum-IgM- és IgG1-szintet okoz.[15]

RNS-reverztranszkripció[szerkesztés]

A Polθ segíti az RNS-templátú DNS-javítást. Korábban a DNS-polimerázokról úgy gondolták, hogy DNS-t írnak át DNS-re vagy RNS-re, és nem írnak RNS-t DNS-re.[16][17]

Szabályzás[szerkesztés]

A mutáns POLQ érzékenységet okoz a DNS-keresztkötőkre, például a ciszplatinra.[12]

Klinikai jelentőség[szerkesztés]

A magas Pol θ-szint rosszabb túlélési prognózist jelzett előre Kawamura et al. 2004-es tanulmánya alapján.[12]

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. ↑ Sharief FS, Vojta PJ, Ropp PA, Copeland WC (1999. július 1.). „Cloning and chromosomal mapping of the human DNA polymerase theta (POLQ), the eighth human DNA polymerase”. Genomics 59 (1), 90–6. o. DOI:10.1006/geno.1999.5843. PMID 10395804.  
  2. ↑ Entrez Gene: POLQ polymerase (DNA directed), theta
  3. ↑ Chan SH, Yu AM, McVey M (2010. július 1.). „Dual roles for DNA polymerase theta in alternative end-joining repair of double-strand breaks in Drosophila”. PLOS Genetics 6 (7), e1001005. o. DOI:10.1371/journal.pgen.1001005. PMID 20617203.  
  4. ↑ Yu AM, McVey M (2010. szeptember 1.). „Synthesis-dependent microhomology-mediated end joining accounts for multiple types of repair junctions”. Nucleic Acids Research 38 (17), 5706–17. o. DOI:10.1093/nar/gkq379. PMID 20460465.  
  5. ↑ Koole W, van Schendel R, Karambelas AE, van Heteren JT, Okihara KL, Tijsterman M (2014. február 5.). „A Polymerase Theta-dependent repair pathway suppresses extensive genomic instability at endogenous G4 DNA sites”. Nature Communications 5 (1), 3216. o. DOI:10.1038/ncomms4216. PMID 24496117.  
  6. ↑ Roerink SF, van Schendel R, Tijsterman M (2014. június 1.). „Polymerase theta-mediated end joining of replication-associated DNA breaks in C. elegans”. Genome Research 24 (6), 954–62. o. DOI:10.1101/gr.170431.113. PMID 24614976.  
  7. ↑ Schimmel J, van Schendel R, den Dunnen JT, Tijsterman M (2019. szeptember 1.). „Templated Insertions: A Smoking Gun for Polymerase Theta-Mediated End Joining”. Trends in Genetics 35 (9), 632–644. o. DOI:10.1016/j.tig.2019.06.001. PMID 31296341.  
  8. ↑ Yousefzadeh MJ, Wyatt DW, Takata K, Mu Y, Hensley SC, Tomida J, Bylund GO, Doublié S, Johansson E, Ramsden DA, McBride KM, Wood RD (2014. október 1.). „Mechanism of suppression of chromosomal instability by DNA polymerase POLQ”. PLOS Genetics 10 (10), e1004654. o. DOI:10.1371/journal.pgen.1004654. PMID 25275444.  
  9. ↑ Mateos-Gomez PA, Gong F, Nair N, Miller KM, Lazzerini-Denchi E, Sfeir A (2015. február 1.). „Mammalian polymerase θ promotes alternative NHEJ and suppresses recombination”. Nature 518 (7538), 254–7. o. DOI:10.1038/nature14157. PMID 25642960.  
  10. ↑ Ceccaldi R, Liu JC, Amunugama R, Hajdu I, Primack B, Petalcorin MI, O'Connor KW, Konstantinopoulos PA, Elledge SJ, Boulton SJ, Yusufzai T, D'Andrea AD (2015. február 1.). „Homologous-recombination-deficient tumours are dependent on Polθ-mediated repair”. Nature 518 (7538), 258–62. o. DOI:10.1038/nature14184. PMID 25642963.  
  11. ↑ a b Hogg M, Sauer-Eriksson AE, Johansson E (2012. március 1.). „Promiscuous DNA synthesis by human DNA polymerase θ”. Nucleic Acids Research 40 (6), 2611–22. o. DOI:10.1093/nar/gkr1102. PMID 22135286.  
  12. ↑ a b c d e Kawamura K, Bahar R, Seimiya M, Chiyo M, Wada A, Okada S, Hatano M, Tokuhisa T, Kimura H, Watanabe S, Honda I, Sakiyama S, Tagawa M, O-Wang J (2004. március). „DNA polymerase theta is preferentially expressed in lymphoid tissues and upregulated in human cancers”. Int J Cancer 109 (1), 9-16. o. DOI:10.1002/ijc.11666. PMID 14735462.  
  13. ↑ a b Beagan K, McVey M (2015. október 29.). „Linking DNA polymerase theta structure and function in health and disease”. Cell Mol Life Sci 73 (3), 603–615. o. DOI:10.1007/s00018-015-2078-9. PMID 26514729. (Hozzáférés: 2024. március 14.)  
  14. ↑ Schimmel J, van Schendel R, den Dunnen JT, Tijsterman M (2019. szeptember 1.). „Templated Insertions: A Smoking Gun for Polymerase Theta-Mediated End Joining”. Trends in Genetics 35 (9), 632–644. o. DOI:10.1016/j.tig.2019.06.001. PMID 31296341.  
  15. ↑ a b Masuda K, Ouchida R, Takeuchi A, Saito T, Koseki H, Kawamura K, Tagawa M, Tokuhisa T, Azuma T, O-Wang J (2005. szeptember 19.). „DNA polymerase θ contributes to the generation of C/G mutations during somatic hypermutation of Ig genes”. Proc Natl Acad Sci USA 102 (39), 13986–13991. o. DOI:10.1073/pnas.0505636102. (Hozzáférés: 2024. március 13.)  
  16. ↑ „New discovery shows human cells can write RNA sequences into DNA”, phys.org (Hozzáférés: 2021. július 10.) (angol nyelvű) 
  17. ↑ Chandramouly G, Zhao J, McDevitt S, Rusanov T, Hoang T, Borisonnik N, Treddinick T, Lopezcolorado FW, Kent T, Siddique LA, Mallon J, Huhn J, Shoda Z, Kashkina E, Brambati A, Stark JM, Chen XS, Pomerantz RT (2021. június 1.). „Polθ reverse transcribes RNA and promotes RNA-templated DNA repair”. Science Advances 7 (24), eabf1771. o. DOI:10.1126/sciadv.abf1771. PMID 34117057.  

Fordítás[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a POLQ című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

További információk[szerkesztés]

  • Robertson NG, Khetarpal U, Gutiérrez-Espeleta GA, Bieber FR, Morton CC (1994. szeptember 1.). „Isolation of novel and known genes from a human fetal cochlear cDNA library using subtractive hybridization and differential screening”. Genomics 23 (1), 42–50. o. DOI:10.1006/geno.1994.1457. PMID 7829101.  
  • Maga G, Shevelev I, Ramadan K, Spadari S, Hübscher U (2002. május 1.). „DNA polymerase theta purified from human cells is a high-fidelity enzyme”. Journal of Molecular Biology 319 (2), 359–69. o. DOI:10.1016/S0022-2836(02)00325-X. PMID 12051913.  
  • Seki M, Marini F, Wood RD (2003. november 1.). „POLQ (Pol theta), a DNA polymerase and DNA-dependent ATPase in human cells”. Nucleic Acids Research 31 (21), 6117–26. o. DOI:10.1093/nar/gkg814. PMID 14576298.  
  • Kawamura K, Bahar R, Seimiya M, Chiyo M, Wada A, Okada S, Hatano M, Tokuhisa T, Kimura H, Watanabe S, Honda I, Sakiyama S, Tagawa M, O-Wang J (2004. március 1.). „DNA polymerase theta is preferentially expressed in lymphoid tissues and upregulated in human cancers”. International Journal of Cancer 109 (1), 9–16. o. DOI:10.1002/ijc.11666. PMID 14735462.  
  • Suzuki Y, Yamashita R, Shirota M, Sakakibara Y, Chiba J, Mizushima-Sugano J, Nakai K, Sugano S (2004. szeptember 1.). „Sequence comparison of human and mouse genes reveals a homologous block structure in the promoter regions”. Genome Research 14 (9), 1711–8. o. DOI:10.1101/gr.2435604. PMID 15342556.  
  • Seki M, Masutani C, Yang LW, Schuffert A, Iwai S, Bahar I, Wood RD (2004. november 1.). „High-efficiency bypass of DNA damage by human DNA polymerase Q”. The EMBO Journal 23 (22), 4484–94. o. DOI:10.1038/sj.emboj.7600424. PMID 15496986.  
  • Chiapperino D, Cai M, Sayer JM, Yagi H, Kroth H, Masutani C, Hanaoka F, Jerina DM, Cheh AM (2005. december 1.). „Error-prone translesion synthesis by human DNA polymerase eta on DNA-containing deoxyadenosine adducts of 7,8-dihydroxy-9,10-epoxy-7,8,9,10-tetrahydrobenzo[a]pyrene”. The Journal of Biological Chemistry 280 (48), 39684–92. o. DOI:10.1074/jbc.M508008200. PMID 16188888.  
  • Zan H, Shima N, Xu Z, Al-Qahtani A, Evinger Iii AJ, Zhong Y, Schimenti JC, Casali P (2005. november 1.). „The translesion DNA polymerase theta plays a dominant role in immunoglobulin gene somatic hypermutation”. The EMBO Journal 24 (21), 3757–69. o. DOI:10.1038/sj.emboj.7600833. PMID 16222339.  
  • Chen YW, Cleaver JE, Hanaoka F, Chang CF, Chou KM (2006. április 1.). „A novel role of DNA polymerase eta in modulating cellular sensitivity to chemotherapeutic agents”. Molecular Cancer Research 4 (4), 257–65. o. DOI:10.1158/1541-7786.MCR-05-0118. PMID 16603639.  
  • Yuasa MS, Masutani C, Hirano A, Cohn MA, Yamaizumi M, Nakatani Y, Hanaoka F (2006. július 1.). „A human DNA polymerase eta complex containing Rad18, Rad6 and Rev1; proteomic analysis and targeting of the complex to the chromatin-bound fraction of cells undergoing replication fork arrest”. Genes to Cells 11 (7), 731–44. o. DOI:10.1111/j.1365-2443.2006.00974.x. PMID 16824193.  
  • Kino K, Ito N, Sugasawa K, Sugiyama H, Hanaoka F (2007). „Translesion synthesis by human DNA polymerase eta across oxidative products of guanine”. Nucleic Acids Symposium Series 48 (48), 171–2. o. DOI:10.1093/nass/48.1.171. PMID 17150533.  
  • Ewing RM, Chu P, Elisma F, Li H, Taylor P, Climie S, McBroom-Cerajewski L, Robinson MD, O'Connor L, Li M, Taylor R, Dharsee M, Ho Y, Heilbut A, Moore L, Zhang S, Ornatsky O, Bukhman YV, Ethier M, Sheng Y, Vasilescu J, Abu-Farha M, Lambert JP, Duewel HS, Stewart II, Kuehl B, Hogue K, Colwill K, Gladwish K, Muskat B, Kinach R, Adams SL, Moran MF, Morin GB, Topaloglou T, Figeys D (2007). „Large-scale mapping of human protein-protein interactions by mass spectrometry”. Molecular Systems Biology 3 (1), 89. o. DOI:10.1038/msb4100134. PMID 17353931.  
 Az itt található információk kizárólag tájékoztató jellegűek, nem minősülnek orvosi szakvéleménynek, nem pótolják az orvosi kivizsgálást és kezelést.
A cikk tartalmát a Wikipédia önkéntes szerkesztői alakítják ki, és bármikor módosulhat.
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=POLQ&oldid=26970646”