Основные факторы, обеспечивающие специфичность действия ферментов репарации (обзор)
Проведен анализ эффективности комплексообразования специфических и неспецифических ДНК с урацил-ДНК-гликозилазой, 8-оксогуанин-ДНК-гликозилазой и апурин-апиримидинэндонуклеазой-1 человека, а также 8-оксогуанин-ДНК-гликозилазой и RecA-белком из Esherichia coli методом постепенного усложнения структуры ДНК-лиганда. Показано, что высокое сродство этих ферментов к любой ДНК (10-4-10-8 М) обеспечивается большим числом слабых аддитивных контактов в основном с межнуклеозидными фосфатными группами и в меньшей степени с основаниями ДНК всех нуклеотидных звеньев, «покрываемых» белковыми глобулами. Взаимодействия ферментов со специфическими звеньями ДНК сопоставимы по эффективности со слабыми неспецифическими контактами и обеспечивают только от одного до двух порядков сродства (10-1-10-2 М), но эти контакты исключительно важны на стадиях структурной адаптации ДНК и фермента и непосредственно катализа. Только в случае специфических ДНК индивидуальные для каждого фермента изменения структуры ДНК обеспечивают эффективную подгонку реагирующих орбиталей атомов фермента и ДНК с точностью до 10-15° и, как следствие, высокую скорость реакции. При переходе от неспецифических к специфическим ДНК происходит увеличение скорости реакции (kcat) на 4-8 порядков. Таким образом, стадии адаптации структуры ДНК и фермента, а также непосредственно катализа лежат в основе специфичности действия ферментов репарации.