Endonuclease-sensitive sites detected by T4 endonuclease V or UvrABC nuclease treatments were compared in the dihydrofolate reductase gene of UV-irradiated Chinese hamster ovary B-11 cells. The number of endonuclease-sensitive sites detected by T4 endonuclease V treatment followed by NaOH denaturation was twice that of formamide denaturation. Repeated treatment of damaged genomic DNA with T4 endonuclease V resulted in no further increase in the number of endonuclease-sensitive sites detected. The numbers of endonuclease-sensitive sites detected by UvrABC nuclease using each denaturation condition were similar. Sequential treatment with the two endonucleases using formamide denaturation resulted in twice the number of endonuclease-sensitive sites detected by treatment of each nuclease alone. Due to a lack of AP endonuclease activity these results suggest the presence of T4 endonuclease V-sensitive sites which could be complemented by alkaline gel separation or by UvrABC nuclease treatment.
In order to study the role of C-terminal aromatic region of T4 endonuclease V in the interaction with substrate DNA, NMR and Fluorescence spectrum were recorded. Analysis of flu orescence emission spectra showed that C-terminal region of T4 endonuclease V is in or very near the binding site. In the HSQC spectrum of $^{15}N$-Tyr-labeled T4 endonuclease V*DNA complex, the broadening of a peak was observed. It is presumed that this peak corresponds to one among three tyrosine residues which belong to the WYKYY segment of C-terminal region of T4 endonuclease V. Interactions of peptide fragments consisting of C-terminal residues of T4 endonuclease V with DNAs(TT-, T^T-DNA) were investigated by NMR and Fluorescence experiment. The results suggest that two peptide fragments themselves bind to DNAs and their binding pattern is not an intercalation mode.
In order to obtain insight into the repair mechanism of DNA containing thymine photo-dimer, the conformation of the duplex d(GCGGTTGGCG).d(CGCCAACCGC) with a thymine dimer incorporated has been studied by proton NMR. NOE data show that, although the local environment around the thymine dimer is altered, the gross structural changes are relatively small. T$_4$endonuclease V exhibited a conformational change on complex formation with DNA. This conformational change occurred around histidine 16 which was close to tyrosine 129 located in the aromatic segment (WYKYY) near the C-terminus. It is likely that the interaction between T$_4$endonuclease V and DNA is strong since the complex was not dissociated up to 1.6 M NaCl.
T4 endonuclease V (T4 endo V) [EC 3. 1. 25. 1], found in bacteriophage T4, is responsible for excision repair of damaged DNA. The enzyme possesses two activities: a cyclobutane pyrimidine dimer DNA glycosylase (CPD glycosylase) and an apyrimidic/apurinic endonuclease (AP lyase). T4 denV (414 bp cDNA) encoding T4 en do V (138 amino acid) was synthesized and expressed using either an expression vector, pTriEx-4, in E. coli or a baculovirus AcNPV vector, pBacPAK8, in insect cells. The recombinant His-Tag/T4 endo V (rHis-Tag/T4 endo V) protein expressed from bacteria was purified using one-step affinity chromatography with a HiTrap Chelating HP column and used to make rabbit anti-His-Tag/T4 endo V polyclonal antibody for detection of recombinant T4 endo V (rT4 endo V) expressed in insect cells. In the meantime, the recombinant baculovirus was obtained by cotransfection of BacPAK6 viral DNA and pBP/T4 endo V in Spodoptera frugiperda (Sf21) insect cells, and used to infect Sf21 cells to overexpress T4 endo V protein. The level of rT4 endo V protein expressed in Sf21 cells was optimized by varying the virus titers and time course of infection. The optimal expression condition was set as follows; infection of the cells at a MOI of 10 and harvest at 96 h post-infection. Under these conditions, we estimated the amount of rT4 endo V produced in the baculovirus expression vector system to be 125 mg/l. The rT4 endo V was purified to homogeneity by a rapid procedure, consisting of ion-exchange, affinity, and reversed phase chromatographies, based on FPLC. The rT4 endo V positively reacted to an antiserum made against rHis-Tag/T4 endo V and showed a residual nicking activity against CPD-containing DNA caused by UV. This is the first report to have T4 endo V expressed in an insect system to exclude the toxic effect of a bacterial expression system, retaining enzymatic activity.
In order to obtain insight into the mechanism by which DNA containing a thymine photo-dimer is recognized by the excision repair enzyme, T$_4$ endonuclease V, we have taken NMR study of this protein and its complex with oligonucleotides. The conformations of five different DNA duplexes DNA I : d(GCGGATGGCG).d(CGCCTACCGC), DNA II d(GCGGTTGGCG) .d(CGCCAACCGC), DNA III : d(GCGGT ^ TGGCG) .d(CGCCAACCGC), DNA IV d(GCGGGCGGCG).d(CGCCCGCCGC) and DNA V d(GCGGCCGGCG) . d(CGCCGGCCGC) were studied by $^1$H NMR. The NMR spectra of these five DNA duplexes in the absence of the enzyme clearly show that the formation of a thymine dimer within the DNA induces only a minor distortion in the structure, and that the overall structure of B type DNA is retained. The photo-dimer formation is found to cause a large change in chemical shifts at the GC7 base pair, which is located at the 3'-side of the thymine dimer, accompanied by the major conformational change at the thymine dimer site. The binding of a mutant T$_4$ endonuclease V (E23Q), which is unable to digest DNA containing a thymine dimer, to the DNA duplex d(GCGGT ^ TGGCG)ㆍd(CGCCAACCGC) causes a large down-field shift in the imino proton resonance of GC7. Therefore, this position is thought to be either the crucial point of the interaction wi th T$_4$ endonuclease V, or the si to of a conformational change in the DNA caused by the binding of T$_4$ endonuclease V. Usually, it is very difficult to assign NMR peaks in DNA * protein complex because of severe peak overlaps. In order to overcome these peak overlaps, we used a method of deuterium incorporation.
방사선, 자외선, 화학물질 등 여러 변이원에 의해 생긴 DNA 손상의 대부분은 생체내에 존재하는 효소들에 의해 수복(repair)되어 DNA는 안정하게 유지된다. T$_4$ phage 유래의 T$_4$ endonuclease V는 자외선에 의해 DNA에 pyrimidine dimer가 생겼을때 이것을 특이적으로 절제 수복하는 효소이다. 인간의 질환인 색소성 걸피증(Xeroderma pigmentosum)은 태양광선, 특히 자외선에 의해 고빈도로 피부암을 발생한다. 이 질환은 유전적으로 DNA 수복기구에 장애가 있기 때문에 일어난다. 색소성 건피증의 배양세포에 T$_4$ endonuclease V를 도입하면 세포의 DNA 수복능력이 회복되기 때문에 인간과 phage라는 서로 멀리 떨어진 생물종에 공통의 DNA 수복기구가 존재하고 있다는 것을 알 수 있다.
Bacteriophage T4 endonuclease V initiates the repair of ultraviolet (UV)-induced pyrimidine dimer photoproducts in duplex DNA. The mechanism of DNA strand cleavage involves four sequential stens: linear diffusion along dsDNA, pyrimidine dimer-specific binding,l pyrimidine dimer-DNA glycosylase activity, and Af lyase activity. Although crystal structure is known for this enzyme, solution structure has not been yet known. In order to elucidate the solution structure of this enzyme NMR spectroscopy was used. As a basis for the NMR peak assignment of the protein, HSQC spectrum was obtained on the uniformly $\^$15/N-labeled T4 endonuclease V. Each amide peak of the spectrum were classified according to amino acid spin systems by interpreting the spectrum of $\^$15/N amino acid-specific labeled T4 endonuclease V. The assignment was mainly obtained from three-dimensional NMR spectra such as 3D NOESY-HMQC, 3D TOCSY-HMQC. These experiments were carried out will uniformly $\^$15/N-labeled sample. In order to assign tile resonance of backbon atom, triple-resonance theree-dimensional NMR experiments were also performed using double labeled($\^$15/N$\^$13/C) sample. 3D HNCA, HN(CO)CA, HNCO, HN(CA)HA spectra were recorded for this purpose. The results of assignments were used to interpret the interaction of this enzyme with DNA. HSQC spectrum was obtained for T4 endonuclease V with specific $\^$15/N-labeled amino acids that have been known for important residue in catalysis. By comparing the spectrum of enzyme*DNA complex with that of the enzyme, we could confirm the important role of some residues of Thr, Arg, Tyr in activity. The results of assignments were also used to predict the secondary structure by chemical shift index (CSI).
Bacteriophage T4 endonuclease V initiates the repair of ultraviolet (UV)-induced pyrimidine dimer photoproducts in duplex DNA. The mechanism of DNA strand cleavage involves four sequential steps: linear diffusion along dsDNA, pyrimidine dimer-specific binding, pyrimidine dimer-DNA glycosylase activity, and AP lyase activity. (omitted)
T4 Endonuclease V (Mw 16,000) acts as a repair enzyme for UV induced pyrimidine dimers in DNA. Many researchers have studied the biochemical characteristics of the enzyme. However the precise action mechanism of T4 endo V has not fully elucidated yet. In our laboratory NMR spectroscopy technique is being used for the structural study of T4 endo V. Because of its low temperature stability and high content of ${\alpha}$-helix, the conventional $^1$H NMR technique was inapplicable. Therefore we utilized stable isotope labeling technique and so far prepared about 10 amino acid specific labeled proteins. The HSQC spectra of amino acid specific labeled proteins will help us to interpret the triple resonance 3D, 4D data which are under processing, We also studied the behaviors of specific amino acid residues whose roles might be critical. When the enzyme labeled by $\^$15/N-Thr was mixed with the substrate oligonucleotide (semispecific -TT- sequence), one crosspeak in its HSQC spectrum was completely desappeared, which means that one of seven Thr residues is in the binding site of the enzyme with DNA, This result is well consistent with previous report that implicated the Thr 2 residue in the activity of the enzyme. Similar studies were carried on the behaviors of Arg and Tyr residues.
Many of the adverse effects of solar UV exposure appear to be directly attributable to damage to epidermal DNA. In particular, cyclobutane pyrimidine dimers (CPD) may initiate mutagenic changes as well as induce signal transduction responses that lead to a loss of skin immune surveillance and micro-destruction of skin structure. Our approach is to reverse the DNA damage using prokaryotic DNA repair enzymes delivered into skin using specially engineered liposomes. T4 endonuclease V encapsulated in liposomes (T4N5 liposome lotion) enhanced DNA repair by shifting repair of CPD from the nucleotide excision to the base excision repair pathway. Following topical application to humans, increased repair limited UV-induction of cytokines, many of which are immunosuppressive. In a recent clinical study, topical treatment of UV-irradiated human skin with T4N5 liposome lotion reduced the suppression of the nickel sulfate contact hypersensitivity response. Similarly, the photoreactivating enzyme enhances repair by directly reversing CPDs after absorbing activating light. Here also treatment of UV-irradiated human skin with photoreactivating enzyme in liposomes and photoreactivating light restored the response to the contact allergen nickel sulfate. These findings confirm in humans the observation in mice that UV induced suppression of contact hypersensitivity is caused in part by CPDs. We have tested the ability of T4N5 liposome lotion to prevent UV-induced skin cancer in patients with xeroderma pigmentosum (XP), who have an elevated incidence of skin cancer resulting from a genetic defect in DNA repair. Daily use of the lotion for one year in a group of 20 XP patients reduced the average number of actinic keratoses by 68% and basal cell cancers by 30% compared to 9 patients in the placebo control group. Delivery of DNA repair enzymes to skin is a promising new approach to photoprotection.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.