Функциональный анализ ДНК-метилтрансфераз SssI и HhaI с помощью сайт-направленного мутагенеза и модифицированных субстратов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.10, кандидат химических наук Дарий, Мария Валерьевна

• Дарий, Мария Валерьевна
• кандидат химических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат химических наук Дарий, Мария Валерьевна

Список сокращений.

Введение.

Глава 1. С5-ДНК-метилтрансферазы Hhal и SssI. Мутационный анализ прокариотических и эукариотических С5-ДНК-метилтрансфераз (Обзор литературы).

1.1. ДНК-метилтрансфераза Hhal.

1.1.1 Общие сведения о структуре и механизме действия M.Hhal.

1.1.2. Структурный и мутационный анализ M.Hhal.

1.2. ДНК-метилтрансфераза SssI.

1.2.1. Общие сведения о ферменте.

1.2.2. Изучение механизма взаимодействия M.SssI с ДНК.

1.3. Мутационный анализ прокариотических и эукариотических С5-ДНК-метилтрансфераз.

Глава 2. Функциональный анализ ДНК-метилтрансфераз SssI и Hhal с помощью сайт-направленного мутагенеза и модифицированных субстратов (Обсуждение результатов).

2.1. Взаимодействие M.Hhal с ДНК, содержащей (+)- и (-)-mpaHC-aHmu-B[a]P-N2-dG-аддукты в участке узнавания.

2.1.1. Дизайн модифицированных субстратов.

2.1.2. Связывание M.Hhal В[а]Р-модифицированных ДНК-дуплексов.

2.1.3. Метилирование M.Hhal В[я]Р-модифицированных ДНК-дуплексов.

2.1.4. Выявление контактов M.Hhal с ДНК, нарушающихся при введении (+)и (-)-mpaHc-aHmu-B[a]P-N2-dG аддуктов.

2.2. Мутационный анализ ДНК-метилтрансферазы SssI.

2.2.1. Выбор аминокислотных остатков - объектов мутационного анализа.

2.2.2. Конструирование плазмид с мутациями в гене sssIM.

2.2.3. Выделение и очистка M.SssI и мутантных ферментов.

2.2.4. Подходы к изучению свойств мутантов M.SssI.

2.2.5. Функциональный анализ мутантов M.SssI.

Глава 3. Экспериментальная часть.

3.1. Реактивы и материалы.

3.2. Приборы и методы.

3.3. Общие методики.

3.3.1. Конструирование плазмид для продукции мутантов M.SssI.

3.3.2. Выделение M.SssI и мутантных ферментов.

3.3.3. Ферментативное 5'-фосфорилирование синтетических олигонуклеотидов

3.3.4. Выделение олигонуклеотидов из геля.

3.3.5. Определение концентраций активных молекул М.8яя! и мутантных ферментов с помощью метода поляризации флуоресценции.

3.3.6. Определение КА комплексов М.НЬаГ или М.8зз1 (и мутантных ферментов) с ДНК и АёоНсу с помощью метода поляризации флуоресценции.

3.3.7. Определение Кй комплексов М.НЬа! с ДНК и АёоНсу с помощью метода «торможения» в геле.

3.3.8. Определение Кй комплексов М^яГ или мутантных ферментов с ДНК и Ас1оНсу методом прямого титрования фиксированного количества ДНК различными аликвотами фермента с помощью «торможения» в геле.

3.3.9. Определение начальных скоростей и каталитических констант реакции метилирования В[а|Р-содержащих ДНК-дуплексов М.НЬаТ.

3.3.10. Определение начальных скоростей метилирования ДНК М.88з1 и мутантными ферментами.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Функциональный анализ ДНК-метилтрансфераз SssI и HhaI с помощью сайт-направленного мутагенеза и модифицированных субстратов»

ДНК-метилтрансферазы (МТазы) присутствуют в различных организмах, от бактерий до растений и животных. Одним из типов МТаз являются С5-МТазы, которые переносят метальную группу на атом углерода С5 остатка цитозина, образуя 5-метилцитозин. Донором метальной группы выступает кофактор S-аденозпл-^-метионин (AdoMet), который в ходе реакции превращается в S-аденозил-ь-гомоцистеин (AdoHcy). В прокариотах МТазы функционируют, главным образом, как компоненты систем рестрикции-модификации, осуществляющих защиту клетки от проникновения чужеродной ДНК. В высших организмах метилирование ДИК играет ключевую роль в регуляции различных клеточных процессов, таких как транскрипция и импринтинг генов, эмбриональное развитие, репарация ДНК, конденсация хроматина. Отклонения от нормального уровня метилирования в клетках млекопитающих (как гипо-, так и гиперметилирование) связаны с возникновением рака. Показано, что первичные структуры МТаз млекопитающих в С-коицевой части имеют высокую степень гомологии со структурой прокариотических С5-МТаз. В связи с этим, представляется важным изучение прокариотических С5-МТаз, которые могут служить моделями для изучения механизмов метилирования у млекопитающих.

Бензо[а]пирен (В[а]Р) является одним из полициклических ароматических углеводородов-загрязнителей, широко распространенных в окружающей среде. В организмах, подверженных воздействию В[а]Р, отмечено образование множественных мутаций, что в конечном итоге может приводить к возникновению рака. Сам В[а]Р не является биологически активным, однако, при попадании в клетку он метаболизируется с образованием весьма реакционноспособных диолэпоксидов, которые могут ковалентно присоединяться к ДНК. При этом преимущественно модифицируются остатки гуанина с образованием стереоизомерных {+/-)-цис- и (+/-)-mpaHC-anmu-B[a]P-N2-dG аддуктов. Известно, что mpanc-anmii-]i[a)V-N2-dG аддукты плохо поддаются репарации. Вследствие этого, они могут вызывать нарушение функционирования различных ферментов, взаимодействующих с ДНК, в том числе МТаз. Однако на сегодняшний день молекулярный механизм действия В [¿/IP-повреждении па С5-МТазы не изучен.

Одним из объектов настоящей работы стала прокариотическая МТаза НИа1. Она узнает в ДИК последовательность ССОС и метилирует внутренний остаток цитозина участка узнавания (подчеркнут). М.НЬа! является одной из наиболее изученных С5-МТаз: для нее разрешена пространственная структура и достаточно подробно изучен механизм действия. Это явилось предпосылкой выбора М.НИа1 в качестве модельного фермента для изучения влияния В[а]Р-повреждений ДНК на метилирование.

Другим объектом работы стала М.Яээ! - уникальная прокариотическая МТаза, которая, как и эукариотические ферменты, узнает в ДНК последовательность Св. Благодаря этой особенности, М^эя! может служить прекрасной моделью для изучения метилирования ДНК эукариотическими ферментами. Этот фермент был обнаружен еще в 1985 году, однако на сегодняшний день он практически не изучен. В частности, нет данных о пространственной структуре и практически отсутствуют данные о механизме действия Известна первичная структура фермента, а также методом футпринтинга определены несколько функциональных групп ДНК. образующих контакты с ферментом. В нашей лаборатории методом компьютерного моделирования по гомологии была построена модель комплекса М.8881-ДНК-Ас1оНсу. Однако до сих пор функционального анализа аминокислотных остатков М.8зз1 не проводилось.

Целью работы явилось изучение влияния (+)- и (-)-транс-анти-В[а]Р-М2-(Ю аддуктов на функционирование ДНК-метилтрансферазы НЬа1, а также определение функционально значимых аминокислотных остатков М^бЬ

В работе решались следующие задачи: 1) определение влияния стереоизомерии В|//]Р-уУ2-с1Ст аддукта и его локализации в ДНК на различные стадии реакции метилирования ДНК МТазой НЬа1; 2) выбор аминокислот, предположительно существенных для функционирования М.8881, и сайт-направленный мутагенез гена ^¿■/Л/ с целью получения мутантных форм М.8зз1; 3) изучение влияния вводимых аминокислотных замен на связывание и метилирование ДНК МТазой 8зз1 и определение участия выбранных аминокислот в основных стадиях реакции метилирования.

Заключение диссертации по теме «Биоорганическая химия», Дарий, Мария Валерьевна

выводы

1. Показано, что введение (+)- и (-)-трш/с-аш/ш-В[«]Р-Л/2-с10-аддуктов в участок узнавания M.Hhal приводит к увеличению констант диссоциации комплексов M.HhaI-/]HK-AdoHcy на 1-2 порядка и к снижению эффективности метилирования ДНК M.Hhal. При расположении В[й]Р-аддукта с 5'-стороны от цнтозина-мишени в случае полуметилированных ДНК метилирование практически блокируется. Высказаны предположения о том, что локализация объемного остатка В[а]Р в малой бороздке ДНК препятствует контактам каталитической петли фермента с ДНК, модифицированной В[я]Р.

2. Получено 15 мутантных форм M.SssI, содержащих единичные замены ряда аминокислот в функционально значимых участках фермента.

3. Установлено, что замены остатков, предположительно участвующих в узнавании ДНК (Lys297, Asn299, Ser300 и Ser317), практически не влияют на активность M.SssI. Замены остатков, которые могут участвовать в стабилизации переходного комплекса с «выпетленным» остатком цитозина (Ser 145, Gin 147, Vail 88, Arg232 и Thr313) и активации метилируемого цитозина в процессе катализа (Glul86 и Arg230) приводят, за исключением замены Vail88, к значительному снижению эффективности метилирования ДНК, а в случае мутантных ферментов Q147L и T313D/H - еще и к заметному ухудшению связывания субстрата. Эти данные указывают на участие остатков Ser 145, Gin 147, Arg232 и Thr313 в стабилизации промежуточного комплекса и на участие остатков Glul86 и Arg230 в каталитическом акте.

4. На примере M.SssI показана важность консервативных остатков серина из мотива IV (Serl45 в M.SssI) и аргинина из мотива VIH (Arg230 в M.SssI) для функционирования С5-МТаз. Выявлен неконсервативный остаток Glnl47, играющий важную роль в процессе метилирования ДНК, осуществляемого M.SssI.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Дарий, Мария Валерьевна, 2008 год

1. Roberts, R.J., Myers, Р.А., Morrison, A., Murray, K. (1976) A specific endonuclease from Haemophilus hacmolyticus. J Mol Biol, 103, 199-208.

2. Sankpal, U.T., Rao, D.N. (2002) Structure, function, and mechanism of Hhal DNA methyltransferases. Crit Rev Biochem Mol Biol, 37, 167-197.

3. Wu, J.C., Santi, D.V. (1987) Kinetic and catalytic mechanism of Hhal methyltransferase. J Biol Chem, 262, 4778-4786.

4. Lindstrom, W.M., Jr., Flynn, J., Reich, N.O. (2000) Reconciling structure and function in Hhal DNA cytosine-C-5 methyltransferase. J Biol Chem, 275, 4912-4919.

5. Renbaum, P., Razin, A. (1992) Mode of action of the Spiroplasma CpG methylase M.SssI. FEBS Lett, 313, 243-247.

6. Svedrir/ic, Z.M., Reich, N.O. (2004) The mechanism of target base attack in DNA cytosine carbon 5 methylation. Biochemistry, 43, 11460-11473.

7. Caserta, M., Zacharias, W., Nwankwo, D., Wilson, G.G., Wells, R.D. (1987) Cloning, sequencing, in vivo promoter mapping, and expression in Escherichia coli of the gene for the Hhal methyltransferase. J Biol Chem, 262, 4770-4777.

8. Klimasauskas, S., Nelson, J.L., Roberts. R.J. (1991) The sequence specificity domain of cytosine-C5 methylases. Nucleic Acids Res, 19, 6183-6190.

9. Goll, M.G., Bestor, Т.Н. (2005) Eukaryotic cytosine methyltransferases. Annu Rev Biochem, 74,481-514.

10. Lauster, R., Trautner, T.A., Noyer-Weidner, M. (1989) Cytosine-specific type II DNA methyltransferases. A conserved enzyme core with variable target-recognizing domains. JMolBiol, 206,305-312.

11. Posfai, J., Bhagwat, A.S., Posfai, G., Roberts, R.J. (1989) Predictive motifs derived from cytosine methyltransferases. Nucleic Acids Res, 17, 2421-2435.

12. Kumar, S., Cheng, X., Klimasauskas, S., Mi, S., Posfai, J., Roberts, R.J., Wilson, G.G. (1994) The DNA (cytosine-5) methyltransferases. Nucleic Acids Res, 22, 1-10.

13. Chen, L., MacMillan, A.M., Vcrdine, G.L. (1993) Mutational separation of DNA binding from catalysis in a DNA cytosine methyltransferase. J Am Chem Soc, 115, 5318-5319.

14. Klimasauskas, S., Kumar, S., Roberts, R.J., Cheng, X. (1994) Hhal methyltransferase flips its target base out of the DNA helix. Cell, 76, 357-369.

15. Youngblood, B., Shieh, F.K., Buller, F., Bullock, T., Reich, N.O. (2007) S-adenosyl-L-methionine-dependent methyl transfer: observable precatalytic intermediates during DNA cytosine methylation. Biochemistry, 46, 8766-8775.

16. Cheng, X. (1995) Structure and function of DNA methyltransferases. Annu Rev Biophys Biomol Struct, 24, 293-318.

17. Vilkaitis, G., Merkiene, E., Serva, S., Weinhold, E., Klimasauskas, S. (2001) The mechanism of DNA cytosine-5 methylation. Kinetic and mutational dissection of Hhai methyltransferase. J Biol Chem, 276, 20924-20934.

18. Sharma, V., Youngblood, B., Reich, N. (2005) Residues distal from the active site that alter enzyme function in M.Hhal DNA cytosine methyltransferase. J Biomol Struct Dyn, 22, 533-543.

19. Kumar, S., Cheng, X., Pflugrath, J.W., Roberts, R.J. (1992) Purification, crystallization, and preliminary X-ray diffraction analysis of an M.Hhal-AdoMet complex. Biochemistry, 31, 8648-8653.

20. Cheng, X., Kumar, S., Posfai, J., Pflugrath, J.W., Roberts, R.T. (1993) Crystal structure of the Hhal DNA methyltransferase complexed with S-adenosyl-L-methionine. Cell. 74, 299-307.

21. O'Gara, M., Klimasauskas, S., Roberts, R.J., Cheng, X. (1996) Enzymatic C5-cytosine methylation of DNA: mechanistic implications of new crystal structures for Hhal methyltransferase-DNA-AdoHcy complexes. J Mol Biol, 261, 634-645.

22. Kumar, S., Horton, J.R., Jones, G.D., Walker, R.T., Roberts, R.J., Cheng, X. (1997) DNA containing 4'-thio-2'-deoxycytidine inhibits methylation by Hhal methyltransferase. Nucleic Acids Res, 25, 2773-2783.

23. O'Gara, M., Roberts, R.J., Cheng, X. (1996) A structural basis for the preferential binding of hemimethylated DNA by Hhal DNA methyltransferase. J Mol Biol, 263, 597-606.

24. O'Gara. M., Horton, J.R., Roberts, R.J., Cheng, X. (1998) Structures of Hhal methyltransferase complexed with substrates containing mismatches at the target base. Nat Struct Biol, 5, 872-877.

25. Klimasauskas, S., Roberts, R.J. (1995) M.Hhal binds tightly to substrates containing mismatches at the target base. Nucleic Acids Res, 23, 1388-1395.

26. Holz, B., Klimasauskas, S., Serva, S., Weinhold, E. (1998) 2-Aminopurine as a fluorescent probe for DNA base flipping by methyltransferases. Nucleic Acids Res, 26, 1076-1083.

27. Xu, D., Evans, K.O., Nordlund, T.M. (1994) Melting and premelting transitions of an oligomer measured by DNA base fluorescence and absorption. Biochemistry, 33, 95929599.

28. Allan, B.W., Reich, N.O. (1996) Targeted base stacking disruption by the EcoRI DNA methyltransferase. Biochemistry, 35, 14757-14762.

29. Vilkaitis, G., Dong, A., Weinhold, E., Cheng, X., Klimasauskas, S. (2000) Functional roles of the conserved threonine 250 in the target recognition domain of Hhal DNA methyltransferase. J Biol Chem, 275, 38722-38730.

30. Youngblood, B., Buller, F., Reich, N.O. (2006) Determinants of sequence-specific DNA methylation: target recognition and catalysis are coupled in M.Hhal. Biochemistry, 45, 15563-15572.

31. Estabrook, R.A., Reich, N. (2006) Observing an induced-fit mechanism during sequence-specific DNA methylation. J Biol Chem, 281, 37205-37214.

32. Lau, E.Y., Bruice, T.C. (1999) Active site dynamics of the Hhal methyltransferase: insights from computer simulation. J Mol Biol, 293, 9-18.

33. Wilke, K., Rauhut, E., Noyer-Weidner, M., Lauster, R., Pawlek, B., Behrens, B., Trautner, T.A. (1988) Sequential order of target-recognizing domains in multispecific DNA-methyltransferases. EMBOJ, 7, 2601-2609.

34. Trautner, T.A., Balganesh, T.S., Pawlek, B. (1988) Chimeric multispecific DNA methyltransferases with novel combinations of target recognition. Nucleic Acids Res, 16, 6649-6658.

35. Lee, Y.F., Tawfik, D.S., Griffiths, A.D. (2002) Investigating the target recognition of DNA cytosine-5 methyltransferase Hhal by library selection using in vitro compartmentalisation. Nucleic Acids Res, 30, 4937-4944.

36. O'Gara, M., Zhang, X., Roberts, R.J., Cheng, X. (1999) Structure of a binary complex of Hhal methyltransferase with S-adenosyl-L-methionine formed in the presence of a short non-specific DNA oligonucleotide. J Mol Biol, 287, 201-209.

37. Sankpal, U.T., Rao, D.N. (2002) Mutational analysis of conserved residues in Hhal DNA methyltransferase. Nucleic Acids Res, 30, 2628-2638.

38. Estabrook, R.A., Lipson, R., Hopkins, B., Reich, N. (2004) The coupling of tight DNA binding and base flipping: identification of a conserved structural motif in base flipping enzymes. J Biol Chem, 279, 31419-31428.

39. Mi, S., Roberts, R.J. (1993) The DNA binding affinity of Hhal methylase is increased by a single amino acid substitution in the catalytic center. Nucleic Acids Res, 21, 2459-2464.

40. Shieh, F.K., Reich, N.O. (2007) AdoMet-dependent methyl-transfer: Glull9 is essential for DNA C5-cytosine methyltransferase M.Hhal. J Mol Biol, 373, 1157-1168.

41. Shieh, F.K., Youngblood, B., Reich, N.O. (2006) The role of Argl65 towards base flipping, base stabilization and catalysis in M.Hhal. J Mol Biol, 362, 516-527.

42. Youngblood, B., Shieh, F.K., De Los Rios, S., Perona, J.J., Reich, N.O. (2006) Engineered extrahelical base destabilization enhances sequence discrimination of DNA methyltransferase M.Hhal. J Mol Biol, 362, 334-346.

43. Mi, S., Alonso, D., Roberts, RJ. (1995) Functional analysis of Gln-237 mutants of Hhal methyltransferase. Nucleic Acids Res, 23, 620-627.

44. Daujotyte, D., Serva, S., Vilkaitis, G., Merkiene, E., Venclovas, C., Klimasauskas, S. (2004) Hhal DNA methyltransferase uses the protruding Gln237 for active flipping of its target cytosine. Structure, 12, 1047-1055.

45. Nur, I., Szyf, M., Razin, A., Glaser, G., Rottem, S., Razin, S. (1985) Procaryotic and eucaryotic traits of DNA methylation in spiroplasmas (mycoplasmas). J Bacterial, 164, 19-24.

46. Clark, S.J., Harrison, J., Paul, C.L., Frommer, M. (1994) High sensitivity mapping of methylated cytosines. Nucleic Acids Res, 22, 2990-2997.

47. Xu, G.L., Bestor, T.H. (1997) Cytosine methylation targetted to pre-determined sequences. Nat Genet, 17, 376-378.

48. Galm, O., Rountree, M.R., Bachman, K.E., Jair, K.W., Baylin, S.B., Herman, J.G. (2002) Enzymatic regional methylation assay: a novel method to quantify regional CpG methylation density. Genome Res, 12, 153-157.

49. Szyf, M., Gruenbaum, Y., Urieli-Shoval, S., Razin, A. (1982) Studies on the biological role of DNA methylation: V. The pattern of E.coli DNA methylation. Nucleic Acids Res, 10, 7247-7259.

50. Koudan, E.V., Bujnicki, .T.M., Gromova, E.S. (2004) Homology modeling of the CG-specific DNA methyltransferase SssI and its complexes with DNA and AdoHcy. J Biomol Struct Dyn, 22, 339-345.

51. Pradhan, S., Roberts, R.J. (2000) Hybrid mouse-prokaryotic DNA (cytosine-5) methyltransferases retain the specificity of the parental C-terminal domain. EMBO./, 19, 2103-2114.

52. Matsuo, K., Silke, J., Gramatikoff, K., Schaffner, W. (1994) The CpG-specific methylase SssI has topoisomerase activity in the presence of Mg2+. Nucleic Acids Res, 22, 53545359.

53. Bhattacharya, S.K., Dubey, A.K. (2002) The N-terminus of m5C-DNA methyltransferase Mspl is involved in its topoisomerase activity. Eur JBiochem, 269, 2491-2497.

54. Renbaum, P., Razin, A. (1995) Interaction of M.SssI and M.Hhal with single-base mismatched oligodeoxynucleotide duplexes. Gene, 157, 177-179.

55. Renbaum, P., Razin, A. (1995) Footprint analysis of M.SssI and M.Hhal methyltransferases reveals extensive interactions with the substrate DNA backbone. J Mol Biol, 248, 19-26.

56. Daujotyte, D., Liutkeviciute. Z., Tamulaitis, G., Klimasauskas, S. (2008) Chemical mapping of cytosines enzymatically flipped out of the DNA helix. Nucleic Acids Res, 36, e57.

57. Marriott, G., Ottl, J., Heidecker, M., Gabriel, D. (1998) Light-directed activation of protein activity from caged protein conjugates. Methods Enzymol, 291, 95-116.

58. Rathert, P., Rasko, T., Roth, M., Slaska-Kiss, K., Pingoud, A., Kiss, A., Jeltsch, A. (2007) Reversible inactivation of the CG specific SssI DNA (cytosine-C5)-methyltransferase with a photocleavable protecting group. Chembiochem, 8, 202-207.

59. Hermann, A., Gowher, H., Jeltsch, A. (2004) Biochemistry and biology of mammalian DNA methyltransferases. Cell Mol Life Sci, 61, 2571-2587.

60. Gowher, H., Jeltsch, A. (2002) Molecular enzymology of the catalytic domains of the Dnmt3a and Dnmt3b DNA methyltransferases. J Biol Chem, 277, 20409-20414.

61. Mi, S., Roberts, R.J. (1992) How M.MspI and M.Hpall decide which base to methylate. Nucleic Acids Res, 20, 4811-4816.

62. Cohen, H.M., Tawfik, D.S., Griffiths, A.D. (2004) Altering the sequence specificity of Haelll methyltransferase by directed evolution using in vitro compartmentalization. Protein Eng Des Sei, 17, 3-11.

63. Reinisch, K.M., Chen, L., Verdine, G.L., Lipscomb, W.N. (1995) The crystal structure of Haelll methyltransferase convalently complexed to DNA: an extrahelical cytosine and rearranged base pairing. Cell, 82, 143-153.

64. Kiss, A., Posfai, G., Zsurka, G., Rasko, T., Venetianer, P. (2001) Role of DNA minor groove interactions in substrate recognition by the M.SinI and M.EcoRII DNA (cytosine-5) methyltransferases. Nucleic Acids Res, 29, 3188-3194.

65. Seeman, N.C., Rosenberg, J.M., Rich, A. (1976) Sequence-specific recognition of double helical nucleic acids by proteins. Proc Natl Acad Sei USA, 73, 804-808.

66. Timar, E., Groma, G., Kiss, A., Venetianer, P. (2004) Changing the recognition specificity of a DNA-methyltransferase by in vitro evolution. Nucleic Acids Res, 32, 3898-3903.

67. Gowher, H., Loutchanwoot, P., Vorobjeva, O., Handa, V., Jurkowska, R.Z. Jurkowski, T.P., Jeltsch, A. (2006) Mutational analysis of the catalytic domain of the murine Dnmt3a DNA-(cytosine C5)-methyltransferase. J Mol Biol, 357, 928-941.

68. Handa, V., Jeltsch, A. (2005) Profound flanking sequence preference of Dnmt3a and Dnmt3b mammalian DNA methyltransferases shape the human epigenome. J Mol Biol, 348, 1103-1112.

69. Wyszynski, M.W., Gabbara, S., Bhagwat, A.S. (1992) Substitutions of a cysteine conserved among DNA cytosine methylases result in a variety of phenotypes. Nucleic Acids Res, 20,319-326.

70. Kossykh, V.G., Schlagman, S.L., Hartman, S. (1995) Function of Pro-185 in the ProCys of conserved motif IV in the EcoRII cytosine-C5.-DNA methyltransferase. FEBS Lett, 370, 75-77.

71. Pinarbasi, E., Elliott, J., Hornby, D.P. (1996) Activation of a yeast pseudo DNA methyltransferase by deletion of a single amino acid. J Mol Biol, 257, 804-813.

72. Hsieh. C.L. (1999) In vivo activity of murine de novo methyltransferases, Dnmt3a and Dnmt3b. Mol Cell Biol, 19. 8211-8218.

73. Reither, S., Li, F., Gowher, H., Jeltsch, A. (2003) Catalytic mechanism of DNA-(cytosine-C5)-methyltransferases revisited: covalent intermediate formation is not essential for methyl group transfer by the murine Dnmt3a enzyme. J Mol Biol, 329, 675684.

74. Cheng, X., Blumenthal, R.M. (2008) Mammalian DNA methyltransferases: a structural perspective. Structure. 16, 341-350.

75. Sims, P., Grover, P.L. (1974) Epoxides in polycyclic aromatic hydrocarbon metabolism and carcinogenesis. Adv Cancer Res, 20. 165-274.

76. Weinstein, I.B., Jeffrey, A.M., .Tennette, K.W., Blobstein, S.H., Harvey, R.G., Harris, C., Autrup, H., Kasai, H., Nakanishi, K. (1976) Benzo(a)pyrene diol epoxides as intermediates in nucleic acid binding in vitro and in vivo. Science, 193. 592-595.

77. Koreeda, M„ Moore, P.D., Wislocki, P.G., Levin, W., Yagi, H., Jerina, D.M. (1978) Binding of benzoa.pyrene 7,8-diol-9,10-epoxides to DNA, RNA, and protein of mouse skin occurs with high stereoselectivity. Science, 199, 778-781.

78. Albert, R.E., Bums, F.J. (1977), in Origin of Human Cancer (Hiatt, H.H., Watson, I.D., and Winston, J.A., Eds.). Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, pp. 289-292.

79. Gu, J., Horikawa, Y., Chen, M„ Dinney, C.P., Wu, X. (2008) Benzo(a)pyrene diol epoxide-induced chromosome 9p21 aberrations are associated with increased risk of bladder cancer. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev, 17, 2445-2450.

80. Geacintov, N.E., Cosman, M., Hingerty, B.E., Amin, S., Broyde, S., Patel, D.J. (1997) NMR solution structures of stereoisometric covalent polycyclic aromatic carcinogen-DNA adduct: principles, patterns, and diversity. Chem Res Toxicol, 10, 111-146.

81. Meehan, T., Straub, K. (1979) Double-stranded DNA stcroselectively binds benzo(a)pyrene diol epoxides. Nature, 277, 410-412.

82. Cheng, S.C., Hilton, B.D., Roman, J.M., Dipple, A. (1989) DNA adducts from carcinogenic and noncarcinogenic enantiomers of benzoa.pyrene dihydrodiol epoxide. Chem Res Toxicol, 2, 334-340.

83. Yan, S., Wu, M., Patel, D.J., Geacintov, N.E., Broyde, S. (2003) Simulating structural and thermodynamic properties of carcinogen-damaged DNA. Biophys J, 84, 2137-2148.

84. Hess, M.T., Gunz, D., Luneva, N., Geacintov, N.E., Naegeli, H. (1997) Base pair conformation-dependent excision of benzoa.pyrene diol epoxide-guanine adducts by human nucleotide excision repair enzymes. Mol Cell Biol, 17, 7069-7076.

85. Denissenko, M.F., Chen, J.X., Tang, M.S., Pfeifer, G.P. (1997) Cytosine methylation determines hot spots of DNA damage in the human P53 gene. Proc Natl Acad Sei USA, 94, 3893-3898.

86. Connoly, B.A., Liu, H.H., Parry, D., Engler, L.E., Kurpiewski, M.R., Jen-Jacobson, L. (2001), Methods in Molecular Biology, in DNA-Protein Interactions (Moss, T., Eds.), 2nd edn. Humana Press Inc, Totowa, New Jersey.

87. Lakowicz, J.R. (1999) Principles of Fluorescence Spectroscopy. Plenum Publishers, New York.

88. Rasko, T., Finta, C., Kiss, A. (2000) DNA bending induced by DNA (cytosine-5) methyltransferases. Nucleic Acids Res, 28, 3083-3091.

89. Tsao, H., Mao, B., Zhuang, P., Xu, R., Amin, S., Geacintov, N.E. (1998) Sequence dependence and characteristics of bends induced by site-specific polynuclear aromatic carcinogen-deoxyguanosine lesions in oligonucleotides. Biochemistry, 37, 4993-5000.

90. Tian, L., Sayer, J.M., Kroth, H., Kalena, G., Jerina, D.M., Shuman, S. (2003) Benzoa.pyrene-dG adduct interference illuminates the interface of vaccinia topoisomerase with the DNA minor groove. J Biol Chem, 278, 9905-9911.

91. Jeltsch, A. (2006) Molecular enzymology of mammalian DNA methyltransferases. Curr Top Microbiol Immunol, 301, 203-225.

92. Perera, F.P., Tang, D., Tu, Y.H., Cruz, L.A., Borjas, M., Bernert, T., Whyatt, R.M. (2004) Biomarkers in maternal and newborn blood indicate heightened fetal susceptibility to procarcinogenic DNA damage. Environ Health Perspecl, 112, 11331136.

93. Hainaut, P., Pfeifer, G.P. (2001) Patterns of p53 G~>T transversions in lung cancers reflect the primary mutagenic signature of DNA-damage by tobacco smoke. Carcinogenesis, 22, 367-374.

94. Wilson, V.L., Smith, R.A., Longoria, J., Liotta, M.A., Harper, C.M., Harris, C.C. (1987) Chemical carcinogen-induced decreases in genomic 5-methyldeoxycytidine content of normal human bronchial epithelial cells. Proc Natl Acad Sci USA, 84, 3298-3301.

95. Кантор, Ч., Шиммел, П. (1984) Биофизическая химия. Мир, Москва.

96. Дарий, М.В., Кирсанова, О.В., Друца, В.Л., Кочетков, С.Н., Громова, Е.С. (2007) Выделение и сайт-направленный мутагенез ДНК-метилтрансферазы Sssl. Молекуляр. биология, 41, 121-129.

97. Bradford, М.М. (1976) A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biocheiiu 72, 248-254.

98. Subach, O.M., Khoroshaev, A.V., Gerasimov, D.N., Baskunov, V.B., Shchyolkina, A.K., Gromova, E.S. (2004) 2-Pyrimidinone as a probe for studying the EcoRII DNA methyltransferase-substrate interaction. Eur J Biochem, 271, 2391-2399.

99. Мао, В., Li, В., Amin, S., Cosman, M., Geacintov, N.E. (1993) Opposite stereoselectiveresistance to digestion by phosphodiesterases I and II of benzoa.pyrene diol epoxidemodified oligonucleotide adducts. Biochemistry, 32, 11785-11793.

100. Johnson, F., Bonala, R., Tawde, D., Torres, M.C., Iden, C.R. (2002) Efficient synthesis ofthe benzoa.pyrcne metabolic adducts of 2'-deoxyguanosine and 2'-deoxyadenosine andtheir direct incorporation into DNA. Chem Res Toxicol, 15, 1489-1494.

101. Karle, I.L., Yagi, H., Sayer, J.M., Jerina, D.M. (2004) Crystal and molecular structure ofa bcnzoa.pyrene 7,8-diol 9,10-epoxide N2-deoxyguanosine adduct: absoluteconfiguration and conformation. Proc Natl AcadSci USA, 101, 1433-1438.

102. Sambrook, J., Fritsch, E.F., Maniatis, T. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory

103. Manual. 2nd edn. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York.

104. Воробьева, O.B., Карягина, A.C., Волков, E.M., Вирясов, М.Б., Орецкая, Т.С.,

105. Кубарева, Е.А. (2002) Анализ контактов метилтрансферазы SsoII с ДНК в ферментсубстратном комплексе. Биоорган, химия, 28, 402-410.