DNA修復機轉(DNA repair mechanism)

機轉	問題	解決
1. 錯配修復（mismatch repair）	●複製錯誤， 形成1對或2-5對不成對圈環（loop），長度約1~5個鹼基對(base pair)	a.以甲基化的未受損鏈做對應 b. 由GATC內切酶（endonuclease）從受損鏈甲基做切口 c.外切酶（exonuclease）將切口到受損點整段切下 d.聚合酶(polymerase)補足 e.連接酶(ligase)接合 補充：因為未受損的鏈甲基化，才方便辨識 Mut H,L,S複合物辨識系統 基因錯配 資料來源：自然期刊 f.遺傳性非息肉症大腸直腸癌(hereditary nonpolyposis clorectal cancer, HNPCC)屬於此類功能缺失 g. 主要的作用酶（此處為E coli） I. MutS：辨識並接在錯誤的核甘 II. MutL：連接MutS、MutH形成複合體 III. MutH：含有endonuclease（內切酶），切下未甲基化新股GATC序列的G位，可以從5’或3’ IV. exonuclease（外切酶）：移除錯誤的序列 V. DNA polymerase和DNA ligase：將被切除的錯誤序列重新補上 ＊靠著便是母股(parental strand)上的Adenine甲基化，修復DNA複製產生的錯配
2. 鹼基去除修復 （base excision repair）	A.    有自發性 B.     受化學物質、放射線影響 C.     單一鹼基受到影響	a.       因為外來汙染源使得C、A、G等鹼基去嘌呤化 b.      藉由N-糖苷酶（N-glycosylase）切除鹼基(base) c.       藉由內切酶(AP endonuclease)把沒有鹼基的醣以及附近的核苷切除，稱做abasic sugar removal d.      聚合酶、連接酶進行置換（replacement） ＊補充：磷酸雙酯鍵不受影響 資料來源：web-books
3. 核苷去除修復（nucleotide excision repair）	A.    自發性 B.     化學物質和放射線等影響 C.     一定數目的連續鹼基受到影響（30 base pair）	a.       去除約三十個核苷酸的寡聚物（oligomer），包括Uvr-A、Uvr-B、UVr-C b.      聚合酶、連接酶進行置換 ＊補充：磷酸雙酯鍵受影響 資料來源：web-books c.著色性乾皮症(xeroderma pigmentosum, XP)是一種無法修補紫外線(Ultraviolet)所造成的傷害 d.作用機制（以E coli的UvrABC endonuclease為例） I. 兩個UvrA先形成二聚體(dimer)，並具有ATPase/GTPase的活性 II. UvrA dimer與UvrB結合形成三聚體(trimer)，UvrA有辨識DNA受損的能力，UvrB負責接在DNA受損處 III. UvrA dimer離開，UvrC 與UvrB連接形成二聚體 IV. UvrBC dimer在受損的單股DNA上下游兩處個形成裂口(nick) V. helicaseⅡ(又稱UvrD)移除受損單股DNA片段，UvrC分離，UvrB仍留在被割去DNA的位置上，避免對應單股DNA又和受損單股DNA相黏 VI. DNA polymeraseⅠ以受損DNA的對應單股為模板進行修復，最後的磷酸二酯鍵由DNA ligase完成 資料來源：維基百科
4. 雙股破壞修復（double-strand break repair）	●受電離輻射、化學治療、氧化性自由基等影響	a.兩對蛋白質複合物分別接到兩邊分開的雙股DNA (dsDNA)的兩端（ends）並促使兩邊DNA交聯（synapsis）產生 b.複合物可促進解旋酶（helicase）進行作用，使兩邊DNA各自解開一小段 c.被解開的兩邊能對到的部分會進行對齊（alignment），用不到的部分則被外切酶去除 d.連接（ligation） 補充：蛋白質複合物是Ku加上DNA-PK，Ku擁有刺激解旋酶的活性，DNA-PK之後會因為兩個複合體的相互刺激而得到活化，進而使得Ku和另一對DNA上的DNA-PK磷酸化，DNA-PK會脫離，而Ku留下進行作用

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