Взаимодействие поли(ADP-рибоза)полимераз 1 и 2 с ДНК-интермедиатами эксцизионной репарации оснований тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.04, кандидат химических наук Кутузов, Михаил Михайлович

• Кутузов, Михаил Михайлович
• кандидат химических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат химических наук Кутузов, Михаил Михайлович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений

Введение

Глава 1 Литературный обзор

1.1 Поли(АОР-рибозил)ирование и метаболизм поли(АОР-рибозы)

1.2 Семейство PARP

1.2.1 PARP, активность которых зависит от повреждений ДНК

1.2.2 Танкиразы

1.2.3 Белки PARP, содержащие цинковые пальцы СССН-типа

1.2.4 PARP, содержащие макродомен

1.2.5 Другие представители семейства PARP

1.3 Особенности структурной организации PARP2

1.4 Роль PARP2 в репарации ДНК

1.5 Роль PARP2 в сохранении целостности гетерохроматина

1.5.1 Роль PARP2 в сохранении целостности центромерного 30 гетерохроматина

1.5.2 Роль PARP2 в сохранении целостности теломерного 31 гетерохроматина

1.5.3 Роль PARP2 в сохранении целостности факультативного 31 гетерохроматина

1.6 Специфические функции PARP2 в процессе дифференцировки

1.6.1 PARP2 участвует в контроле дифференцировки половых 33 клеток самцов

1.6.2 PARP2 принимает участие в контроле дифференцировки и 34 морфогенеза

1.6.3 PARP2 необходима для нормального развития Т- 34 лимфоцитов

1.7 Роль PARP2 в воспалительном ответе

1.8 Перспективы ингибирования PARP2

1.9 Апуриновые/апиримидиновые сайты в составе кластерных 40 повреждений ДНК и их репарация

1.10 Заключение 47 Глава 2 Материалы и методы

2.1 Материалы

2.2 Методы

2.2.1 Выделение PARP2

2.2.2 Введение [32Р]-метки в 5'(3')-конец олигонуклеотида и 55 формирование ДНК-дуплексов

2.2.3 Электрофорез ДНК в ПААГ в денатурирующих условиях

2.2.4 Электрофорез в ПААГ в неденатурирующих условиях

2.2.5 Электрофорез белков по методу Лэммли

2.2.6 Количественная обработка распределения радиоактивности 57 в гелях

2.2.7 Измерение концентрации белка по методу Бредфорд

2.2.8 Получение ДНК-дуплексов, содержащих АР-сайты

2.2.9 Модификация белков ДНК-дуплексами, содержащими АР- 58 сайт, в реконструированных системах

2.2.10 Определение АР-эндонуклеазной активности АРЕ 1

2.2.11 Выявление белок-белковых взаимодействий методом 59 коиммунопреципитации

2.2.12 Выявление белок-белковых взаимодействий методом

сшивок глутаровым альдегидом

2.2.13 Изучение кинетики поли(АОР-рибозил)ирования с 60 использованием радиоактивномеченого NAD+

2.2.14 Получение кольцевой двухцепочечной ДНК, содержащей 61 AP-сайты и метку 32Р

2.2.15 Модификация белков клеточных экстрактов АР-ДНК

2.2.16 Влияние PARP1/PARP2 и XRCC1 на ДНК-полимеразную 61 активность polß

2.2.17 Влияние PARP1 и PARP2 на активность FEN1

2.2.18 Оценка стабильности аддуктов белок-ДНК

2.2.19 Идентификация белков методом иммуноблоттинга

2.2.20 Определение значения Кд комплекса PARP-ДНК методом 63 задержки в геле

2.2.21 Приготовление клеточных экстрактов

2.2.22 Выявление АР-лиазной активности PARP1/2

2.2.23 Выявление 5'-с1ЯР-лиазной активности PARP 1/2

2.2.24 Влияние PARP1/PARP2 на расщепление АР-ДНК АР- 64 эндонуклеазой

2.2.25 Создание ДНК-структур, с bio-dUMP на З'-конце dUMP- 64 содержащей цепи (bio-AP-ДНК)

2.2.26 МALDI-TOF-MS анализ

2.2.27 Приготовление лигированной ДНК с двумя шпильками

2.2.28. Синтез фотоактивируемых ДНК, катализируемый pol ß

2.2.29. Фотоаффинная модификация белков 67 Глава 3 Результаты и обсуждение

3.1 Выделение PARP2

3.2 Взаимодействие PARP 1 и PARP2 с ДНК, содержащей АР-сайты

3.2.1 Исследование взаимодействия PARP1 клеточных 72 экстрактов с АР-ДНК

3.2.2 Исследование взаимодействия рекомбинантной PARP1 с 77 АР-ДНК

3.2.3 Изучение активации PARP1 при взаимодействии с АР-ДНК

3.2.4 Изучение стабильности аддукта PARP 1-АР-ДНК

3.2.5 Исследование взаимодействия АРЕ1 и PARP1 в 84 присутствии АР-ДНК

3.2.6 Выявление белок-белковых взаимодействий между PARP1 86 и АРЕ1

3.2.7 Исследование взаимодействия рекомбинантной PARP2 с 89 АР-ДНК

3.2.8 Изучение стабильности аддукта PARP2-AP-flHK

3.2.9 Изучение влияния PARP2 на активность АРЕ1

3.3 Взаимодействие PARP1 и PARP2 с AP-сайтами в составе

кластерных повреждений

3.3.1 Ненуклеотидные вставки как аналоги АР-сайтов

3.3.2 Изучение модификации PARP 1 АР//Х-ДНК

3.3.3 Влияние PARP1 на эффективность расщепления АР- 103 эндонуклеазой 1 AP-сайта в составе кластерного повреждения

3.3.4 Определение кофакторных характеристик ионов Са'+ в 105 реакциях автополи(АОР-рибозил)ирования PARP1 и расщепления AP-сайтов АРЕ1

3.3.5 Исследование влияния АРЕ1 на уровень модификации

PARP1 АР//Х-ДНК 3.3.6 Изучение специфичности взаимодействия PARP1/2 с ДНК, 110 несущими кластерные повреждения 3.4 Взаимодействие PARP2 с ДНК-интермедиатами репарации, 114 сравнительный анализ влияния PARP1 и PARP2 на некоторые белки эксцизионной репарации оснований

3.4.1 Оценка сродства PARP2 к ДНК-интермедиатам репарации

3.4.2 Сравнительный анализ эффективности активации PARP1 и 115 PARP2

3.4.3 Исследование влияния PARP1 и PARP2 на ДНК- 118 полимеразную активность polß

3.4.4 Изучение функционального взаимодействия PARP1 и 124 PARP2 с FEN1

Выводы

Список литературы

130

131

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

AIF - фактор индукции апоптоза АРЕ1 - АР-эндонуклеаза 1 ARH - ADP-рибозиларгинингидролаза 3 ART - ADP-рибозатрансфераза

ATM - киназа, инициирующая сигнальный каскад на двухцепочечных разрывах ДНК,

который обеспечивает остановку клеточного цикла

BER - эксцизионная репарация оснований

CENPA - центромерный белок А

CENPB - центромерный белок В

DBD - ДНК-связывающий домен

DNA lig III - ДНК-лигаза III

DNA lig IV - ДНК-лигаза IV

DNA-PK - ДНК-зависимая протеинкиназа

DP - тимоциты, содержащие рецепторы CD4 и CD8

EndoIII - эндонуклеаза III

FAP-dCTP - экзо-К-{2-[К-(4-азидо-2,5-дифтор-3-хлорпиридин-6-ил)-3-аминопропиопил]-

аминоэтил}-2'-дезоксирибоцитидин-5'-трифосфат (литиевая соль)

FEN1 - флэпэндонуклеаза

HR - гомологичная рекомбинация

IL - интерлейкин

MEF - мышиные эмбриональные фибробласты

NF-kB - ядерный фактор каппа-В

NHEJ - негомологичное соединение концов

NIR - инцизионная репарация нуклеотидов

NLS - сигнал ядерной локализации

PAR - поли(АОР-рибоза)

PARP - поли(АОР-рибоза)полимераза

PARPG - поли(АБР-рибоза)гликогидролаза

«PARP signature» - уникальная аминокислотная последовательность в каталитическом домене семейства белков PARP PARилиpoвaниeпoли(ADP-pибoзил)иpoвaниe pol - ДНК-полимераза

PPARy - рецептор, активирующий пролиферацию пероксисом гамма

SSB - одноцепочечный разрыв ДНК

SSBR/BER - репарация одноцепочечных разрывов/эксцизионная репарация оснований ДНК

TCR - рецепторы Т-клеток

TRF - фактор связывания теломерных повторов

TTF1 -тироидный транскрипционный фактор

WAT - белая жировая ткань

Xi - ингибирование Х-хромосомы

XIST - специфический транскрипт инактивации Х-хромосомы

XRCC1 - белок, входящий в группу комплементации, которая обуславливает

чувствительность клеток к рентгеновскому излучению

XY-тельца - конденсированные в процессе мейоза X и Y хромосомы

миРНК - малая интерферирующая РНК

н.о. - нуклеотидные остатки

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Взаимодействие поли(ADP-рибоза)полимераз 1 и 2 с ДНК-интермедиатами эксцизионной репарации оснований»

ВВЕДЕНИЕ

Геном живых организмов постоянно находится под воздействием многочисленных повреждающих экзогенных и эндогенных агентов [1]. Стабильность клеточного генома во многом обусловлена существованием систем репарации повреждений. Дефекты в системах репарации являются источником множества болезней человека и могут определять предрасположенность к раковым заболеваниям, раннему старению, дефектам роста, нейродегенеративным заболеваниям и изменениям иммунных функций организма [2]. Считается, что в клетках эукариот существует пять основных способов восстановления целостности структуры ДНК: прямая репарация, гомологичная рекомбинационная репарация ДНК, негомологичное соединение двухцепочечных концов ДНК, эксцизионная репарация нуклеотидов и эксцизионная репарация оснований [3, 4]. Каждый путь репарации ДНК направлен на исправление определенных типов повреждений. Эксцизионная репарация оснований (BER) - один из основных путей репарации ДНК задействованный в исправлении наиболее часто встречающихся повреждений ДНК - AP-сайтов и повреждений, не вызывающих значительных искажений структуры двойной спирали ДНК, таких как окисленные, дезаминированные или алкилированные азотистые основания. Процесс репарации ДНК по пути BER можно разделить на несколько этапов: инициация репарации гидролизом N-гликозидной связи между поврежденным азотистым основанием и сахарофосфатом; расщепление AP-сайта с последующей застройкой «бреши» ДНК-полимеразой и лигирование разрыва ДНК на заключительном этапе. Для обеспечения функционирования системы репарации требуется точная регуляция каждого из этапов. Несмотря на многочисленные исследования процессов репарации, можно утверждать, что механизмы регуляции и факторы, ответственные за эффективную репарацию повреждений, установлены не полностью.

В репарации кластерных повреждений ДНК, в которых разрывы, окисленные основания и AP-сайты сгруппированы в пределах одного-двух витков спирали ДНК и могут находиться в противоположных цепях ДНК, также задействованы белки системы BER, как и в случае изолированных повреждений. Репарация кластерных повреждений требует точной регуляции репарации отдельных повреждений из-за риска образования двухцепочечных разрывов ДНК. In vitro с использованием очищенных белков BER и ядерных экстрактов показано, что в ходе репарации кластерных повреждений могут возникать двухцепочечные разрывы [5], которые наиболее токсичны для клетки. При этом наличие в составе кластеров разрывов и AP-сайтов, расположенных в противоположных цепях ДНК, повышает вероятность образования двухцепочечных разрывов [5].

Одним из ключевых регуляторов ВЕК является РА11Р1. PAR.P1 - ядерный фермент, вовлеченный в процессы детекции разрывов ДНК, возникающих как непосредственно под действием ионизирующей радиации, так и опосредованно, вследствие ферментативного расщепления поврежденной ДНК (АР-сайты, окисленные или алкилированные основания) [6]. При взаимодействии с поврежденной ДНК РАкР! синтезирует поли(АОР-рибозу), ковалентно присоединенную к белкам-акцепторам (в качестве белка-акцептора может выступать другая молекула PARP1) [7 - 11]. Автополи(АОР-рибозил)ироваие PARP1, предположительно, выполняет сигнальную функцию для активации системы репарации и регуляторную функцию в ходе репарации. PARP1 также принимает участие в регуляции репарации при переходе клетки к апоптозу, она подвергается расщеплению каспазами с образованием фрагмента, предположительно необходимого для остановки репарационных процессов [12, 13].

Кроме PARP1, функцию регулятора BER может выполнять PARP2 - ее ближайший гомолог. PARP2 исследована значительно менее детально, чем PARP1, и большая часть данных получена с использованием культур клеток или на модельных животных. Необходимость PARP2 для эффективного протекания BER была показана ранее [14], но механизмы ее вовлечения в этот процесс и роль остаются невыясненными. Поэтому представляло большой интерес провести сравнительный анализ влияния PARP1 и PARP2 на белки BER с использованием ДНК, имитирующими интермедиаты этого процесса.

При исследовании белок-белковых и белок-нуклеиновых взаимодействий широко используются методы рентгеноструктурного анализа, сайт-направленного мутагенеза и иммунологической идентификации белков в составе комплексов с ДНК. Сложность и динамичность комплексов репарации ДНК накладывают определенные ограничения на использование методов рентгеноструктурного анализа и сайт-направленного мутагенеза. Применимость иммунологических подходов тоже оказывается весьма ограниченной, поскольку нельзя утверждать, что идентифицированы все ферменты и факторы эксцизионной репарации оснований. В связи с этим для изучения таких надмолекулярных ансамблей как комплексы репарации ДНК развиваются и широко используются методы направленной химической модификации. Одним из наиболее перспективных подходов исследования белок-нуклеиновых взаимодействий оказалась аффинная модификация, в частности, с использованием модельных ДНК, содержащих апуриновые/апиримидиновые сайты (АР-ДНК). Альдегидная форма дезоксирибозы АР-сайта способна образовывать основания Шиффа с первичными аминогруппами белков, которые фактически являются сшивками «нулевой длины», позволяющими выявлять непосредственные контакты белка с ДНК. Восстановление основания Шиффа боргидридом приводит к формированию

стабильных продуктов, что позволяет использовать АР-ДНК для исследования взаимодействия белков с ними.

Целью данной работы являлся сравнительный анализ влияния PARP1 и PARP2 на процессинг ДНК, имитирующих интермедиаты BER.

В ходе исследования планировалось решить следующие задачи:

• изучить специфичность взаимодействия PARP2 с ДНК, имитирующими интермедиаты репарации;

• провести сравнительный анализ параметров взаимодействия PARP1 и PARP2 с некоторыми белками BER;

• в экстрактах клеток человека провести поиск белков, специфически взаимодействующих с апуриновыми/апиримидиновыми сайтами;

• провести сравнительный анализ характеристик взаимодействия PARP1 и PARP2 с АР-ДНК с использованием аффинной модификации, функциональных тестов и других методов;

• изучить взаимодействие PARP1 с АР-ДНК, содержащими напротив АР-сайта дезоксиаденозин или аналоги AP-сайта (остатки диэтиленгликоля, декандиола-1,10, З-гидрокси-2-гидроксиметилтетрагидрофурана), как моделями кластерных повреждений ДНК.

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР Раздел. 1.1. Поли(АВР-рибозил)ирование и метаболизм поли(АОР-рибозы)

Поли(АОР-рибозил)ирование - один из типов посттрансляционной модификации белков. Перенос ADP-рибозы на белки был впервые обнаружен при изучении бактериальных токсинов (например, токсина Corynebacterium diphtheriae). В качестве субстрата используется молекула NAD+. Моно(АОР-рибозил)ирование, катализируемое ADP-рибозилтрансферазами (ART, ADP-ribosyltransferase) широко распространено у высших эукариот и модулирует иммунный ответ, клеточную адгезию, метаболизм и формирование внутриклеточного сигнала [15]. Поли(АОР-рибозил)ирование - обратимая посттрансляционная модификация белков гомополимерной цепью, состоящей из остатков ADP-рибозы, осуществляемая поли(АОР-рибоза)полимеразами (PARPs, poly(ADP-ribose)polymerases). Эта модификация - динамический процесс, о чем свидетельствует короткое время полужизни полимера ADP-рибозы в клетках (менее 1 минуты), который подвергается деградации ферментом поли(АОР-рибоза)гликогидролазой (PARG, poly(ADP-ribose)glycohydrolase) (Рисунок 1.1). Поли(АОР-рибоза) (PAR, poly(ADP-ribose)) также может быть разрушена по альтернативному пути - ферментом ADP-рибозиларгинингидролазой 3 (ARH3, ADP-ribosylarginine hydrolase-З), который подобно PARG проявляет поли(АОР-рибоза)гликогидролазную активность, гидролизуя PAR до мономеров ADP-рибозы. ARH3 структурно отлична от PARG, однако их каталитические домены имеют некоторое сходство, что, вероятно, объясняет сходство их каталитической активности [16].

ADP-рибог

Rib Rib

I 1 p __ p

Ado

I

Nam Ado i i RIB BIB

Nam

P _ P

nad*

RIO Rib — 1n

i i a p — P i

ШЬ flit/ — i I « p _ t>

Г 4' ' 1'

Rib Ri!j — I ! I « P — P

AdO

Rib Rill®— Rib

i i a i p __ p p

Поли(АОР-рибоза)

Рисунок 1.1. Реакция поли(АВР-рнбозил)ирования и катаболизм PAR [17].

PARG проявляет как экзо-, так и эндогликозидазную активность. Она гидролизует гликозидные связи между звеньями ADP-рибозы, и таким образом, приводит к образованию свободных молекул ADP-рибозы. На данный момент у млекопитающих обнаружен только один ген PARG, представленный одной копией [18]. Наряду с очень активным ядерным белком PARG (110 кДа) и короткой митохондриальной изоформой (65 кДа), которые являются преобладающими, также существуют некоторые усеченные формы, возникающие при альтернативных вариантах сплайсинга, которые не содержат экзон 1 (102 кДа) или экзон 2 (99 кДа). Роль и локализация этих изоформ еще не в полной мере ясны. Известно, что ядерная локализация человеческой PARG (110 кДа) обусловлена присутствием в структуре белка сигнала ядерной локализации (NLS, nuclear localization signal), который закодирован в экзоне 1 [19]. Методом иммунопреципитации было выявлено взаимодействие PARG с рядом белков, преимущественно относящихся к процессам метаболизма РНК, в частности, к сплайсингу [20].

При исследовании различных тканей было обнаружено, что PARG экспрессируется в тканях сердца, семенников, почек, а также в нейрональной ткани. Во всех исследованных типах тканей PARG преимущественно локализована в митохондриальных фракциях, однако в тканях сердца, семенников и почек этот фермент был также обнаружен в цитозольной фракции [21]. Авторы статьи предполагают, что перенос PARG в ядро зависит от активности PARP1, а концентрация PARG в ядре увеличивается в ответ на синтез PAR, вызванный повреждением ДНК.

Детальный анализ роли PARG затруднен из-за отсутствия специфичных и селективных ингибиторов. Однако некоторые данные удалось получить, следуя стратегии инактивации гена. Гомозиготные мыши с делецией экзона 4, приводящей к полному удалению всех изоформ PARG, погибают на 3,5 день эмбрионального развития в результате апоптоза, индуцированного накоплением PAR [22]. Подобным образом утрата PARG у D. melanogaster приводит к летальности, связанной с накоплением PAR [23]. Эти данные дополнительно подтверждают необходимость деградации PAR в клетках, однако по-прежнему полностью не выяснено, в какие процессы вовлечена PARG и какова ее биологическая роль.

Раздел 1.2. Семейство PARP

Белки PARP составляют суперсемейство, насчитывающее 17 представителей, объединяемых консервативным каталитическим доменом. Этот домен содержит мотив «PARP signature» - высококонсервативную последовательность, слагающую активный центр [24 - 26]. Однако консервативность этого мотива выполняется не строго, так, у ряда представителей этого семейства (PARP7, PARP9, PARP 10, PARP 13, PARP 16) наблюдается неконсервативная замена аминокислоты Glu в активном центре (в случае PARP1 -Glu988), которая определяет каталитическую активность фермента. В связи с этим возникает вопрос о способности этих белков проявлять моно(АОР-рибоза)трансферазную или поли(АОР-рибоза)полимеразную активность. На данный момент показано, что PARP9 не проявляет (АОР-рибоза)трансферазной активности, в то время как PARP7 и PARP 10 обладают поли(АОР-рибоза)полимеразной активностью [27 -29].

Авторами статьи [24] была предложена классификация белков семейства PARP в соответствии с их установленными функциями или (для белков с неустановленной функцией) в соответствии с их функциональными доменами (Рисунок 1. 2). Согласно этой классификации, семейство разбивается на PARP, активность которых зависит от повреждений ДНК (PARP1, PARP2 и PARP3), танкиразы (PARP5), PARP СССН-типа (PARP7, PARP 12 и PARP 13) и макро-PARP (PARP9, PARP 14 и PARP 15), а также ряд белков, которые не могут быть отнесены ни к одной из указанных категорий. Некоторые PARP имеют формы, не содержащие часть функциональных доменов, таких как макродомен в PARP 15, сигнал центросомной локализации в PARP3 [30] или каталитический домен в вариантах PARP 13 и PARP14 [29].

DNA binding Automodification domain domain

PARP domain

1Г га aui с щ; шкед

-ш-

о.

ОС

7Ь1 ЛI

J û-r-Ж— -П

Iii Ibi '< Srt

л1 (parp-7)

V74 M»

rnlô-oô—0-J--- д f

7% ?oo г ib »и sol йоч î7o

Tankyrase 1 iww |i77* |1.U7 (PARP 5a)

1.0/1 i.iei U41

Tankyrase-2 л7г «m 1 iот/ Ihm. (PARP-Sb) юг» ui«

«iPARP (PARP 7

PARP-12

PARP-13 (ZAP)

PARP 0

ом I МЧ lw«T* (BAl.l)

70? «Ol

Ш PARP 14 ..m <вл1^п

iii? 1лп 1.?ч4 1.0лэ10)

/01 ■>Ы> Ы1

?es-74i 1я1 ьа* m 1t?« !»/ (ZAP)

sn ем ;«4 mi

ss4

7S4 177 417 MA

I—

444 PARP IS

(BALJ)

PARP 10

(£) PARP domain (catalytic)

cswgr cjwwc 1 jZnfinqerQjuiM

}91-M>7 O40 M

»14 «11 11.07"» Ш <ИО

r. V

174 144 74: 111

»7s

Qdbo ^Jrrm Qnls

9 SAM

Ljank 9hps

S70 610 470 S44

PARP-11 PARP-b PARP-8

âONoLS 3vWA

ünes LI vit

©Macio CJMVP-BD ^ m

ubrct q)mls ¡?№ ,i,m

644 744 Л N4

W4 »/}

jj-j„parp-16

9i 1144 Ггя 144 2<6

4»» i7f 4Ы

47 b Ml» M4 417 IpuUInc NIM

PARC

Рисунок 1. 2. Доменная организация 17 представителей суперсемейства поли(А1)Р-рибоза)полимераз и поли(АОР-рибоза)гликогидролазы [24J. PARP domain - каталитический домен PARP (темным выделена консервативная часть домена), WGR - домен с неустановленной функцией, Zn finger - ДНК (РНК)-связывающий мотив ДНК-связывающего домена, DBD - ДНК-связывающий домен, RRM - РНК-связывающий мотив, NLS - сигнал ядерной локализации, NoLS - сигнал ядрышковой локализации, NES - сигнал ядерного экспорта, Macro - макро-домен, BRCT - С-конпевой домен RRCA1 - домен, участвующий в обеспечении бетток-беттковьгх взаимодействий, WWE - домен, вероятно, задействованный в обеспечении белок-белковых взаимодействий, U1M - мотив, взаимодействующий с убиквитином, SAM и ANK - мотивы, участвующие в обеспечении белок-белковых взаимодействий, HPS - домен с неустановленной функцией, vWA - металл-зависимый домен, предположительно, участвующий в обеспечении белок-белковых взаимодействий, VIT - домен с неустановленной функцией, MVP-BD - сайт связывания белков куполообразных рибонуклеопротеиновых комплексов, MLS - сигнал митохондриальной локализации.

1.2.1. PARP, активность которых зависит от повреждений ДНК

В течение долгого времени после ее открытия PARP1 рассматривалась как единственный представитель семейства, способный активироваться в ответ на повреждение ДНК [31]. Однако затем было установлено, что еще два белка этого семейства - PARP2 и PARP3 - вовлечены в клеточный ответ на повреждения ДНК [31, 32]. Их мишенями, подвергающимися поли(АОР-рибозил)ированию, преимущественно являются белки, вовлеченные в обеспечение укладки хроматина и метаболизм ДНК, включая гистоны, белки репарации ДНК и транскрипционные факторы, а также сами PARP1-3 [20, 24, 32].

Из трех PARP, активируемых поврежденной ДНК, PARP1 наиболее активный и хорошо изученный фермент. PARP1, синтезирует до 90% всей клеточной PAR в ответ на повреждения ДНК [14].

PARP1 — молекулярный сенсор разрывов ДНК, выполняющий ключевую роль в регуляции их репарации. Каталитическая активность этого фермента усиливается в 500 раз при связывании с ДНК, содержащей разрывы. Исследования с применением ингибиторов PARP и мышей, нокаутных по гену PARP1, продемонстрировали важную роль PARP1 как фактора, необходимого для обеспечения целостности генома [33-35]. Кроме того, показано, что в случае воспалительных процессов она индуцирует гибель клеток в поврежденных тканях [36].

Биохимические и генетические исследования подтверждают ключевую роль PARP1 и PARP2 в клеточном ответе на повреждение ДНК. Оба белка могут формировать гомодимеры, гетеродимеры друг с другом, а также гетеродимеры с рядом других «белков-партнеров». Методом иммунопреципитации недавно было выявлено взаимодействие PARP1 и PARP2 с большим количеством белков [20]. Анализ спектра обнаруженных белков-партнеров PARP1, PARP2 и PARG позволил выделить ряд клеточных процессов, к которым их можно отнести. Примечательно, что в этом ряду кроме процессов репарации, репликации ДНК и апоптоза, для которых хорошо известно вовлечение исследуемых белков, оказались также гликолиз и метаболизм РНК, однако роль PARP1 и PARP2 в этих процессах еще малоизучена. Белки-партнеры PARP2 приведены на Рисунок 1.3. В литературе описано, что PARP1 и PARP2 являются участниками репарации одноцепочечных разрывов/эксцизионной репарации оснований (SSBR/BER, single strand break repair/base excision repair) [14, 37]. SSBR/BER - тесно связанные процессы, которые отличаются фактически лишь начальными этапами до стадии образования разрыва цепи ДНК.

р Репликация и транскрипция ДНК ^ Клеточный цикл > Репарация ДНК Клеточная гибель

* Метаболизм РНК

Е Гликолиз и энергообмен /

М|КЯк

сЬгскрогИ ргЛИп )

ВиЬЗ ■

Рисунок 1. 3. Белки-партнеры РАИР2 [20].

Эксперименты на мышах показали, что животные, дефицитные по обоим белкам РАИР1 (РагрГЛ) и РАИР2 (Рагр2"А), нежизнеспособны и погибают на стадии гаструляции, что подтвердило ключевую роль поли(АОР-рибозил)ирования в ходе эмбрионального развития [38]. Анализ фенотипического проявления отсутствия белков РАИР1 и РАЕР2 на уровне клеток и организмов (Таблица 1.1) позволяет предположить, что эти белки имеют неперекрывающиеся функции Это, по-видимому, обусловлено тем, что РА11Р1 и РАЯР2 узнают различные мишени в ДНК и взаимодействуют с разными наборами белков-партнеров.

Таблица 1. 1. Сравнение фенотипов мышеи и клеток с генотипами РагрГ/- и Рагр2'Л

Функция Рагр2"'" фенотип РагрГ/_ фенотип Ссылка

Репарация ДНК Гиперчувствительность к ионизирующему излучению (>2 Гр) и алкилирующим реагентам. Повышенная чувствительность к низким дозам облучения (<2 Гр). Привлечение ХЯСС1 на ББВ. Задержка БЗВЯ. Гиперчувствительность к ионизирующему излучению (>2 Гр) и алкилирующим реагентам. Нормальная чувствительность к низким дозам облучения (<2 Гр). Нет привлечения ХЯСС1 на ББВ. Задержка ББВК. 38, 39

Геномная нестабильность Эмбриональная летальность мышей РагрГ'Тагрг '". Эмбриональная летальность мышей Раирг ^Анп7". Нарушение перестройки ТСИ. в ,Га Эмбриональная летальность мышей РагрГ/'Рагр2"/". Эмбриональная леталтность мышей РагрГ/"А(т"/'. Нет влияния на развитие тимоцитов. 14, 38, 40-48

Стабильность центромерного гетерохроматина Спонтанное и обусловленное повреждениями ДНК нарушение сегрегации хромосом Не определено 38

Стабильность теломер Нормальная длина теломер и теломеразная активность, но возросшая частота концов со спонтанно утраченными теломерами. Нормальная длина теломер и теломерный кэппинг. Нет дисфункции теломер, но возросшее число «еп<3-Ю-епс1» соединений хромосом, инициированных повреждениями ДНК. Возросшее число хромосом с утраченными теломерными повторами. 49, 50

Стабильность X-хромосом Нестабильность Х-хромосом у Рагр1+/"Рагр2"/" самок. Не наблюдается нестабильность Х-хромосом у мышей РагрГА Рагр2+/+. 38

Клеточная гибель Транслокация А1Р из митохондрий в ядро, индуцированная повреждениями ДНК, и некроз. Отсутствует устойчивость к церулеин-индуцированному панкреатиту и ассоциированному с панкреатитом воспалению легких. Наблюдается защита клеток коры головного мозга мышей при центральной церебральной ишемии. Повышенная потеря нейронов после обширной церебральной ишемии. Высокая восприимчивость С04+СБ8+ тимоцитов к апоптозу, опосредованному Нет транслокации АЩ индуцированной повреждениями ДНК. Наблюдается устойчивость к острому церулеин-индуцированному панкреатиту и ассоциированному воспалению легких. Наблюдается защита клеток коры головного мозга мышей при центральной церебральной ишемии. Наблюдается нейропротекция после обширной церебральной ишемии. Нормальное развитие тимоцитов. 48, 51-53

гиперэкспрессией Noxa и Puma.

48, 54, 55

Сниженный тимопоэз.

Нормальный тимопоэз.

Воспаление

Сниженное воспаление при хронических колитах.

Сниженное воспаление хронических колитах.

при 51, 56,

57

Нет влияния на воспалительный ответ, связанный с острым панкреатитом._

Сниженный воспалительный ответ, связанный с острым панкреатитом._

Недавно для PARP3 была установлена способность активироваться в ответ на повреждения ДНК. PARP3 структурно гомологична PARP1 и PARP2 и, предположительно, вовлечена в процессы репарации BER/SSBR и негомологичное соединение концов ДНК (NHEJ, nonhomologous end-joining), а также в обеспечение целостности митотического веретена [32, 58 - 60]. PARP3 преимущественно локализуется в области дочерних центриолей в центросомах [30]. Последовательность, обуславливающая локализацию PARP3 в центросомах, находится в ее N-концевом участке, кодируемом экзоном 1. Усеченная форма белка, накапливающаяся в ядре, соответствует продукту альтернативного сплайсинга, который не содержит этого экзона. Гиперэкспрессия полноразмерной PARP3 или лишь его N-концевого домена не оказывает никакого влияния на дупликацию центросом или их амплификацию, вызванную обработкой гидроксимочевиной, однако гиперэкспрессия обоих белков замедляет переход клеток из G1 в S фазу клеточного цикла. Таким образом, PARP3 может выполнять определенные функции в ходе развития дочерней центриоли до момента G1-S перехода.

Танкиразы - белки, ассоциированные с теломерами и проявляющие (ADP-рибоза)трансферазную активность. На сегодняшний день в литературе описаны два белка - танкираза 1 и танкираза 2. Танкираза 1 была открыта как фактор, регулирующий гомеостаз теломер путем модификации негативного регулятора длины теломер - фактора связывания теломерных повторов 1 (TRF1, telomeric repeat binding factor 1) [61]. Вероятно, танкираза I принимает участие в регуляции других клеточных процессов, поскольку был обнаружен ряд белков-партнеров танкиразы 1, таких как insulin-responsive aminopeptidase (IRAP), белки миелоидной клеточной лейкемии 1 (Meli, myeloid cell leukemia sequence 1), которые являются представителями семейства белков B-клеточной лимфомы 2 (Вс12, В-

1.2.2. Танкиразы

cell lymphoma 2), участвующими в регуляции апоптоза, ядерный антиген Эпштейна-Барра 1 (EBNA1, Epstein-Barr nuclear antigen 1), ядерный белок митотического аппарата (NuMA, Nuclear Mitotic Apparatus Protein), а также TAB 182, белок с молекулярной массой 182 кДа, взаимодействующий с танкиразой 1. Танкираза 1 была обнаружена в различных клеточных компартментах (поры ядерной мембраны, аппарат Гольджи и митотические центросомы) [61, 62]. Танкираза 2 проявляет высокий уровень гомологии с танкиразой 1 и отличается от нее отсутствием N-концевого HPS домена (состоящего из гомополимерных повторов His, Pro и Ser). Вместо него у танкиразы 2 находится другой домен - NTD [63]. Функции танкиразы 2, вероятно, частично перекрываются с функциями танкиразы 1, поскольку большая часть белков-партнеров этих танкираз является общей для них [64]. Однако подавление экспрессии человеческой танкиразы 1 с использованием миРНК показало, что танкираза 1 является важным регулятором в митотической сегрегации [65, 66]. Напротив, генетическое разрушение танкиразы 2 у мышей не приводит к нарушениям в теломерах, но более мелкие размеры мышей указывают на нарушения метаболизма [67, 68].

1.2.3. Белки PARP, содержащие цинковые пальцы СССН-типа

Подсемейство PARP СССН-типа насчитывает три белка (tiPARP, PARP12 и PARP13); они имеют схожую доменную организацию, содержат цинковые пальцы типа СХвСХбСХз, WWE-домен (домен, содержащий три консервативных аминокислоты Тгр, Тгр и Glu и, вероятно, обеспечивающий белок-белковые взаимодействия) и каталитический домен PARP.

tiPARP - белок PARP, экспрессия гена которого индуцируется 2,3,7,8-тетрахлордибензо-и-диоксином (TCDD), под контролем диоксин-связывающего арилуглеводородного рецептора (AHR) [27]. В другой работе продемонстрировано, что при длительном воздействии электрических импульсов в гиппокампе крыс наблюдалась индукция RM1 - ортолога tiPARP [27, 69].

PARP 13 существует в двух изоформах; более короткая из них не содержит каталитического домена PARP. Она впервые была идентифицирована как ZAP, крысиный белок, который обеспечивает устойчивость к ретровирусным инфекциям [70]. ZAP связывается с вирусной РНК при помощи цинковых пальцев СССН и снижает уровень вирусной РНК в цитоплазме [70, 71]. ZAP, предположительно, необходим для деградации вирусной РНК в экзосомах. Однако пока не установлено участвует ли в обеспечении иммунитета к вирусам изоформа PARP 13, содержащая каталитический домен PARP.

1.2.4. PARP, содержащие макродомеи

PARP9/BAL1, PARP14/BAL2/CoaSt6 и PARP15/BAL3 принадлежат подсемейству макро-PARP, в которых от одного до трех макро-доменов связаны с каталитическим PARP-доменом. Макро-домен присутствует в варианте гистонового белка macroH2A, который вовлечен в репрессию транскрипции и инактивацию Х-хромосомы [72]. МасгоН2А1.1 связывает О-ацетил-АРР-рибозу и ADP-рибозу и, возможно, вовлечен в ADP-рибоза-зависимую модуляцию структуры хроматина. Макро-домены PARP9/BAL1 могут связывать ADP-рибозу и PAR [73] и, возможно, тоже участвуют в модуляции структуры хроматина. Фосфоэстеразная активность, процессирующая ADP-рибозофосфат, была обнаружена только у макро-домена белка AF1521 Archaeoglobus fulgidus [73]. Можно предположить, что макро-домены в макро-PARP проявляют фосфоэстеразную активность, которая нацелена на PAR. Такие макро-PARP способны формировать блокированные концы PAR, которые не могут быть удлинены поли(АОР-рибоза)полимеразами. Такая последовательность событий может быть вовлечена в регулирование размера PAR макро-поли(АОР-рибоза)иолимеразами. Кроме того, эти белки участвуют в регуляции транскрипции, так PARP9/BAL1, вероятно, выступает в роли репрессора транскрипции [29], a PARP14/BAL2/CoaSt6 активирует опосредованную STAT6 (сигнальным трансдуктором и активатором транскрипции) транскрипцию в Т-клетках, стимулируемых интерлейкином IL4 [74].

Было показано, что PARP9/BAL1 гиперэкспрессируется в клетках диффузной крупноклеточной В-клеточной лимфомы. Гиперэкспрессия PARP9/BAL1 повышает миграцию лимфоцитов in vitro, что свидетельствует о возможном участии этого белка в распространении трансформированных В-клеток [75].

1.2.5. Другие представители семейства PARP

PARP4/vPARP - компонент куполообразных рибонуклеопротеиновых комплексов (КРК, vault particles), которые вовлечены в обеспечение множественной лекарственной устойчивости опухолей человека и, предположительно, принимают участие во внутриклеточном транспорте [76]. PARP4/vPARP также присутствует в ядре на митотическом веретене. Этот белок взаимодействует с ТЕР1 (белок, ассоциированный с теломеразами 1), который тоже обнаружен в КРК, но повреждение генов TEPI, PARP4/vPARP по отдельности или обоих одновременно не влияет на функционирование теломер [77]. Рагр4/уРагр"/"-мыши имеют нормальные КРК, но более подвержены

образованию опухолей кишечника под воздействием диметилгидразина, чем мыши дикого типа, что указывает на роль PARP4/vPARP в ответе на генотоксические воздействия [78].

PARP10 - партнер прото-онкобелка с-Мус - ключевого регулятора транскрипции, который контролирует пролиферацию клеток [28]. В N-концевом домене PARP10 содержится мотив, гомологичный РНК-связывающему домену (RRM, RNA recognition motif), а в С-концевом домене - Gly-богатый мотив. Оба мотива опосредуют связывание РНК белками, в частности нуклеолином. Неизвестно, участвуют ли эти домены PARP10 в связывании нуклеиновых кислот. PARP10 локализуется в ядре и цитоплазме. В ядре она фосфорилируется циклин-зависимой киназой CDK2 во время перехода фаз G1-S и прометафазы клеточного деления [79]. PARP10 не содержит сигнала ядерной локализации, тем не менее, она накапливается в ядре, а ее экспорт из ядра обусловлен наличием сигнала ядерного экспорта (NES). Авторы статьи [28] предполагают, что PARP10 выполняет функцию челнока между ядром и цитоплазмой.

В PARP6, PARP8, PARP11 и PARP16 еще не обнаружено известных функциональных доменов, из-за чего затруднительно предположить их возможные роли.

Раздел 1.3. Особенности структурной организации PARP2

PARP2 была обнаружена благодаря присутствию остаточного ДНК-зависимого синтеза PAR в эмбриональных фибробластах РагрГ7" мышей (MEFs) [31], а ген PARP2 был найден путем анализа баз данных последовательностей гомологичных Parpl [80, 81]. Ген Рагр2 содержит 16 экзонов и 15 интронов, занимая ~13 тысяч нуклеотидных пар. При этом путем альтернативного сплайсинга образуется 2 изоформы PARP2. Вариант 2, в отличие от варианта 1, не содержит 13-ти звенного участка в N-концевой части белка. Следует отметить, что функциональная значимость существования двух изоформ пока неясна. Интересно, что N-концевой домен мышиного PARP2 (аминокислотные остатки 1— 65) содержит ДНК-связывающий домен (DBD) с высоким содержанием основных аминокислот; в состав этого домена входят сигнал ядерной локализации (NLS) и сигнал ядрышковой локализации (NoLS) (Рисунок 1. 4, А).

ДНК-связывающий домен PARP2 структурно отличен от соответствующего домена PARP1, что, вероятно, обуславливает различия в узнавании этими PARP структурных элементов ДНК. В структуре ДНК-связывающего домена PARP2 млекопитающих не выявлено гомологии с какими-либо известными ДНК-связывающими мотивами, однако у PARP2 растений была обнаружена гомология DBD с SAP-мотивом, который встречается в структуре некоторых белков - участников BER (например, АРЕ1) [31, 82]. Методом ферментативного футпринтинга показано, что PARP2, в отличие от PARP1, менее эффективно связывается с SSB, но распознает ДНК-структуры, содержащие одно- и двухнуклеотидные «бреши», а также ДНК, содержащие флэп-структуры [83]. Сайт расщепления каспазой 3, расположенный в последовательности 58DNRD61, определяет границу между DBD и Е-доменом, который гомологичен Е-домену PARP1 [38]. Е-домен PARP2 необходим для обеспечения белок-белковых взаимодействий (Рисунок 1. 3), а также содержит основные сайты автомодификации [14]. В белке PARP1 обе эти функции выполняются D-доменом. В то же время было показано, что автомоно(АОР-рибозил)ирование, но не поли(АОР-рибозил)ирование у PARP2 осуществляется по остаткам лизина Lys36 и Lys37, находящимся в NLS. Примечательно, что PARP2 подвергается ацетилированию по этим положениям, что приводит к ингибированию ее связывания с ДНК и к снижению ее каталитической активности [84]. Остается невыясненным, какой домен, если таковой имеется, может быть вовлечен в координирование ДНК-зависимой активации фермента. У PARP1 эта функция приписывается недавно открытому третьему мотиву «цинковые пальцы», который был идентифицирован в С-домене (Рисунок 1. 4, А) [85, 86]. Сайт расщепления каспазой 8

183LQMD186 разделяет E -домен и С-концевой каталитический (домен F) у PARP2.

А.

PARP1

ДНК-связывающий Домен а-спиральный Каталитический домен тюмодификации домен домен _NLS__BRCT WGR _988

м 1 1[ ^LTl ü, -С,, И ~Т1—

1 Fl FII207226 Fill 373 385 476 524 662 779 859

859 908 1014

D214

PARP2

ДНК-связывающий Z ■ г. а-спиральный Каталитический

домен • ! in, домен домен

NoLS NLS WGR 534

Ni!lli ай £9

Dii1 D186

Б.

Рисунок 1.4. Схематическое представление доменной организации PARP1 и PARP2; изображение укладки консервативной цепи каталитических фрагментов в кристаллической структуре PARP1 и PARP2. А. Схематическое представление доменной организации человеческого PARP1 и мышиного PARP2. Желтые стрелки указывают на позиции сайтов расщепления каспазой 3, красная стрелка - каспазой 8. FI, FII, FHI — «цинковые пальцы»; BRCT -С-концевой мотив BRCA1; WGR - домен с неустановленной функцией; NLS - сигнал ядерной локализации; NoLS - сигнал ядрышковой локализации. Б. Наложение изображений укладки консервативной цепи каталитических фрагментов в кристаллической структуре куриного PARP1 (синего цвета [87]) и мышиного PARP2 (фиолетового цвета [881). Молекула NAD+, связанная с PARPI, выделена красным цветом. Carba-NAD+ выделен зеленым цветом. Остаток PARPI (Е988), необходимый для удлинения PAR, выделен оранжевым цветом. Carba-NAD+ имитирует удлиняемую цепь PAR.

Гомология каталитических доменов РА11Р1 и РА11Р2 составляет 69% [31]. Сравнительный анализ кристаллических структур каталитических доменов куриного РА11Р1 [87] и мышиного РАЯР2 [88] показал, что РАЯР2 содержит дополнительную вставку из 3-х аминокислот в петле, соединяющей Р-слои к и 1. Примечательно, что в структуре каталитического центра PAR.P1 нет эквивалента для боковой цепи тирозина У528 белка РАИР2. Боковая цепь этой аминокислоты экспонирована точно в акцепторный сайт. Такая структурная особенность РАИР2 может обуславливать ее специфичность при модификации белков-акцепторов. Данное предположение подтверждается способностью РАЯР2 преимущественно поли(АЭР-рибозил)ировать коровые гистоны Н2А и Н2В [31, 54], в отличие от РАКР1, которая модифицирует линкерный гистон Н1. Важно, что эта дополнительная петля может предоставить возможность для дизайна селективных ингибиторов РАЯР2 [88].

Раздел 1.4. Роль PARP2 в репарации ДНК

Мыши с генотипом Рагр2_/", подобно РагрГ7" мышам, проявляют повышенную чувствительность к ионизирующему излучению и алкилирующим реагентам, что подтверждает защитную роль PARP1 и PARP2 в обеспечении клеточного выживания и целостности генома, хотя в отсутствие PARP1 или PARP2 эффект выражен в различной степени. Такое отличие отражает возможные специфические функции обоих ферментов в этих процессах [38]. Кроме тою, для Рагр2"/~-мышей не характерно развитие спонтанных опухолей [38, 89], в то время как генотип РагрГ7" связан с развитием спонтанных опухолей молочной железы и печени с продолжительным латентным периодом [90, 91]. Дефицит как PARP1, так и PARP2 ускоряет развитие спонтанных опухолей у мышей, нокаутных по гену белка р53. Это позволяет предположить синергичное функциональное взаимодействие между белками PARP и р53 в супрессии развития опухолей посредством участия PARP1 и PARP2 в клеточном ответе на повреждения ДНК и в обеспечении контроля целостности генома [89, 92].

Поддержание геномной стабильности представляет собой фундаментальную и постоянную задачу для каждой клетки. Геномная нестабильность - признак большинства раковых заболеваний [93] - может возникать по различным механизмам, включая потерю теломер, нарушения в процессах репарации и репликации ДНК, а также нарушения сегрегации хромосом.

PARP1 и PARP2 рассматриваются как молекулярные сенсоры разрывов ДНК. Их активность быстро и эффективно стимулируется присутствием повреждений ДНК [24]. В целом, предположение об участии PARP2 в репарации Д1IK основывается на ряде фактов, полученных in vitro и in vivo:

(i) Мыши с разрушенным геном PARP2, а также эмбриональные фибробласты таких мышей проявляют повышенную чувствительность к ионизирующему излучению [38].

(ii) При обработке MEF с генотипом PARP2~/" монофункциональным алкилирующим агентом N-метил-М-нитрозомочевиной наблюдается значительная задержка в репарации разрывов в ДНК [14]. Причем фибробласты с генотипами РагрГ'" или Рагр2_/~ проявляют сравнимую задержку в репарации алкилированных оснований [14, 40].

(iii) В живых клетках PARP2 аккумулируется в сайтах повреждения ДНК, вызванного микрооблучением лазером [42].

В то же время, эксперименты с использованием RNAi показали, что снижение уровня PARP2 в клетках А549 человека производит слабый эффект на общую скорость SSBR, даже в случае сниженного уровня PARP1 [41], что ставит вопрос о специфических функциях PARP1 и PARP2 в SSBR/BER.

К фактам, свидетельствующим об участии PARP2 в репарации ДНК, относят взаимодействия этой PARP с рядом белков, участвующих в различных путях репарации ДНК. PARP2, как и PARP1, взаимодействует посредством Е-домена с XRCC1 - ключевым каркасным белком процессов SSBR/BER. Обе PARP также взаимодействуют с другими факторами SSBR/BER: ДНК-полимеразой бета и ДНК-лигазой III [14].

PARP1 и PARP2 гомо- и гетеродимеризуются in vitro и поли(АОР-рибозил)ируют друг друга [14, 94, 95]. Следует отметить, что при автополи(АОР-рибозил)ировании PARP1 каталитически активной формой является димер, в то время как механизм автомодификации PARP2 не установлен [94, 95]. Однако было показано, что в клетках кинетические параметры связывания PARP1 и PARP2 с индуцированными лазером сайтами повреждения ДНК различаются. В использованных условиях облучения возникают различные повреждения ДНК, включающие разрывы ДНК и тиминовыс димеры. PARP1 быстро накапливается и кратковременно связывается с ДНК; для PARP2 характерно медленное продолжительное накапливание в участках репарации [42]. Согласно предложенной авторами статьи модели, PARPI первым распознает повреждения ДНК и, формируя сигнал в виде поли(АОР-рибозы), привлекает другие белки репарации, включая XRCC1 [43 - 45]. Возможно, привлечение XRCC1 аналогичным образом обусловлено активацией PARP2, но с меньшей эффективностью. Вместе эти данные указывают на вовлечение PARP2 в процесс репарации на более поздних стадиях по сравнению с PARP1. Таким образом, PARP1 и PARP2 имеют ключевые, но различные роли в пространственно-временной организации процессов SSBR/BER. Различия в выполняемых PARP1 и PARP2 функциях в процессе репарации могут объяснить разницу в чувствительности клеток с дефицитом PARP1 или PARP2 к ионизирующему излучению или алкилирующим реагентам [38]. Ионизирующее излучение наряду с одноцспочечными разрывами генерирует широкий спектр повреждений, включая двухцепочечные разрывы, которые наиболее токсичны для клеток [96], Чувствительность клеток с нарушенной функцией PARP1 и PARP2 к ионизирующему излучению может быть связана с дефектами в репарации двухцепочечных разрывов (ДЦР).

В клетках млекопитающих репарация ДЦР осуществляется двумя путями: негомологичное соединение концов (NHEJ) и гомологичная рекомбинация [3]. NHEJ, в свою очередь, происходит двумя альтернативными путями. Один из них классический (С-

NHEJ); в нем задействованы ДНК-зависимая протеинкиназа (DNA-PK) и ХКСС4-ДНК-лигаза IV. В целом ряде работ продемонстрировано, что PARP1 опосредует альтернативный путь негомологичного соединения двухцепочечных концов (Alt-NHEJ) [97 - 99]. В Alt-NHEJ партнерами PARP1 являются белки процесса эксцизионной репарации оснований -XRCCl-ДНК-лигаза III.

Кроме того известно, что PARP1 взаимодействует с ДНК-связывающей компонентой DNA-PK — Ku-антигеном и поли(А0Р-рибозил)ирует этот белок, что приводит к диссоциации Ku-антигена из комплекса с ДНК [100, 101]. Таким образом, PARP1 функционально вовлечена в оба варианта NHEJ. Однако вопрос об участии PARP2 в репарации двухцепочечных разрывов ни путем NHEJ, ни путем гомологичной рекомбинации систематически не исследован.

ДЦР возникают в клетках несколькими путями: прямое образование ДЦР при повреждении ДНК (например, ионизирующим излучением), репликация ДНК, содержащей нерепарированные одноцепочечные разрывы, неэффективная регуляция репарации кластерных повреждений, в которых одиночные повреждения расположены в комплементарных цепях ДНК в пределах 1-2 витков спирали ДНК [102]. Кроме того, существуют специализированные физиологические пути образования ДЦР, к числу которых относятся рекомбинационные события в В- и Т-клетках, происходящие при формировании разнообразия классов иммуноглобулинов и рецепторов [103]. Эти процессы в основном происходят через C-NHEJ путь, но при дефиците белков C-NHEJ может быть вовлечен и Alt-NHEJ [103, 104].

Как уже отмечалось выше, участие PARP2 в репарации ДЦР практически не исследовано и имеются только разрозненные данные о возможной связи этого белка с указанным типом репарации. Так, например, с использованием аффинного соосаждения и масс-спектрометрии были обнаружены белок-белковые взаимодействия PARP2 с белками C-NHEJ - ДНК-зависимой протеинкиназой, состоящей из каталитической субъединицы и ДНК-связывающей компоненты, представленной Ku-антигеном [20]. Кроме того, были выявлены белок-белковые взаимодействия PARP2 с белком APLF (обозначаемым также PALF) [105]. Этот белок известен как участник процессов BER и C-NHEJ [60]. Данные о выявленных белок-белковых взаимодействиях PARP2 с компонентами белкового ансамбля NHEJ косвенно указывают на возможную роль PARP2 в NHEJ, однако было показано, что при репарации двухцепочечных разрывов в хромосомной ДНК, вызванных у-излучением, APLF, функционируя совместно с другим представителем семейства PARP - PARP3, ускоряет NHEJ [60].

При исследовании репарации двухцепочечных разрывов, возникающих в В-клетках в процессе переключения изотипов иммуноглобулинов, было установлено, что ни PARP1, ни PARP2 не являются обязательными участниками процесса [106]. С использованием линий В-клеток с генетическим и/или фармакологическим подавлением активности PARP было установлено, что эти PARP оказывают разное влияние на процесс; PARP1 ускоряет Alt-NHEJ, a PARP2 является супрессором спонтанной IgH/c-myc транслокации [106]. Возможное участие PARP1 и PARP2 в процессе гомологической рекомбинации - одного из путей репарации двухцепочечных разрывов - было исследовано на модельной системе- реактивации репликативной вилки, заблокированной под действием гидроксимочевины [107].

Гомологичная рекомбинация (HR) - многостадийный процесс, который требует участия ряда белков и в основном происходит в S или G2 фазах, поскольку в этом процессе используется сестринская хроматида как матрица для выполнения точной репарации [108]. HR инициируется появлением SSB, которые процессируются рядом репаративных белков, включая комплекс Mrel 1-Rad50-NBS1 (MRN). Этот комплекс опознает повреждения ДНК и участвует в инициации репарации. SSB, которые сохраняются в S фазе, приводят к коллапсу репликативной вилки; для запуска HR требуются BRCA1 и BRCA2, белки репарации, участвующие в сборке репаративного комплекса [109]. PARP1 и PARP2 опознают заблокированные репликативные вилки и привлекают Mrell для процессинга концов, который необходим для последующей рекомбинации и повторного старта репликативной вилки [107]. Было также показано, что ингибирование PARP1 может снижать эффективность HR путем супрессии экспрессии BRCA1 и RAD51 [110].

В ряде случаев фенотипические эффекты разрушения генов Рагр2"у" и РагрГ/_ трудно связать с определенным процессом репарации. К их числу относится, например, ранняя эмбриональная летальность мышей с генотипами Parpl 'VAlm"'" [46] и Parp2"/VAlm"/" [47]. ATM — одна из центральных киназ, которая инициирует сигнальный каскад на двухцепочечных разрывах ДНК, обеспечивающий остановку клеточного цикла. Ранняя эмбриональная летальность может быть следствием неэффективности SSBR/BER. Низкая эффективность SSBR/BER в интенсивно пролиферирующих эмбриональных клетках, связанная с отсутствием PARP1 или PARP2, может приводить в процессе репликации ДНК к превращению неисправленных одноцепочечных разрывов в более токсичные двухцепочечные разрывы, а отсутствие ATM обуславливает сниженную эффективность процессов репарации DSB. В то же время, нельзя исключить прямое участие PARP2 в путях репарации DSB как это показано для PARP1. Функциональное и физическое

взаимодействие между ATM и PARP1 было описано [111, 112]. Кроме того было показано, что PARP1 может накапливаться на локально индуцированных DSB и она необходима для привлечения других сенсоров DSB, таких, как белок мейотической рекомбинации (MRE11) и белок синдрома Ниймеген (NBS1) [113].

Предположительно, PARP1 и PARP2 ингибируют рекомбинацию, поскольку наблюдается повышенная частота обмена сестринских хроматид при обработке клеток костного мозга мышей РагрГЛ и Рагр2"Л N-метил-М-нитрозомочевиной (MNU) [33, 38]. Вероятно, оба фермента проявляют защитные функции именно в тех участках хроматина, где ДНК содержит повторы, такие как теломеры, центромеры и рибосомная ДНК. В соответствии с этим предположением в Parp2_/" MEF наблюдается повышенная частота гетерогенных по длине теломер, хотя теломеразная активность не изменена [49]. Такой фенотип, вероятно, обусловлен повышенным уровнем рекомбинации между теломерными последовательностями. PARP2 и PARP1 взаимодействуют с ядрышковым белком В23 (также известен как нуклеофосмин) [114]. В23 - мультифункциональный белок, который принимает участие в рекомбинационных событиях в генах иммуноглобулинов в ходе переключения изотипов антител [115]. В23 подвергается поли(АОР-рибозил)ированию при воздействии ионизирующего излучения [116], однако остается невыясненным PARP1 или PARP2 поли(АОР-рибозил)ирует этот белок.

Таким образом, к настоящему времени накоплен большой массив данных, указывающих на участие PARP2 в процессах репарации ДНК. Так, продемонстрирована чувствительность организмов и клеточных линий, нокаутных по гену белка PARP2, к воздействию ряда ДНК-повреждающих агентов, а также показано накопление PARP2 в области повреждений ДНК. Есть также данные о белок-белковых взаимодействиях PARP2 с некоторыми белками-участниками BER/SSBR и NHEJ, что указывает на возможное вовлечение PARP2 в эти процессы. Однако, несмотря на многочисленные исследования PARP2, большая часть результатов получена с использованием модельных организмов или на клеточных линиях, что затрудняет отнесение PARP2 к конкретному процессу. На данный момент роль PARP2 в процессах репарации ДНК, а также механизмы ее вовлечения представляют предмет для дальнейших исследований.

Раздел 1.5. PARP2 в сохранении целостности гетерохроматина

Роль PARP2 в поддержании целостности генома, по-видимому, не ограничивается ее функционированием в процессе репарации ДНК. В отличие от Parpl"'" MEF, Рагр2"Л клетки проявляют повышенную чувствительность к низким дозам (менее 2 Гр) ионизирующего излучения. Подобный фенотип наблюдается у клеток дикого типа в присутствии ингибиторов PARP [39]. Интересно, что гиперчувствительность к ионизирующему излучению была охарактеризована как следствие неэффективности ареста клеточного цикла в G2 фазе у клеток с повреждениями ДНК, индуцированными радиоизлучением [117]. Можно предположить, что основная роль PARP2 заключается в осуществлении событий сверочной точки G2/M клеточного цикла в ответ на низкую дозу ионизирующего излучения.

1.5.1. Роль PARP2 в сохранении целостности центромерпого гетерохроматина

PARP2, подобно PARP1, ассоциируется с центромерами у млекопитающих в соответствующей фазе клеточного цикла и взаимодействует с белками кинетохора, центромерным белком А (CENPA), центромерным белком В (CENPB) и белком BUB3, участвующим в событиях сверочной точки сборки митотического веретена [118, 119]. Однако в отличие от PARP1, которая связывается как с участком центромерпого, так и перицентромерного гетерохроматина [120], PARP2 временно ассоциируется с внешней областью кинетохора только на центромерах в клетках, находящихся в прометафазе и метафазе [118]. Примечательно, что такое накопление PARP2 в центромерной области повышено, когда нарушена динамика роста микротрубочек; накопление в центромерной области характерно для белков сверочной точки сборки веретена деления. В соответствии с этим, в Рагр27" клетках наблюдаются дефекты кинетохора, индуцированные повреждениями ДНК, что приводит к ошибкам сегрегации хромосом в митотических клетках [38].

В дополнение, у самцов мышей Рагр2"А проявляется нарушение сегрегации хромосом в мейозе, которое связано с нарушениями структуры центромерного гетерохроматина и/или ненормальной конфигурацией веретена деления [24]. В совокупности эти наблюдения доказывают, что PARP2 выполняют ключевую роль в обеспечении сегрегации хромосом посредством сохранения правильной укладки центромерного гетерохроматина и/или целостности митотического веретена.

1.5.2. Роль РАИР2 в сохранении целостности теломерного гетерохроматшш

Теломеры - ДНК-белковые комплексы, которые кэпируют концы линейных хромосом для их защиты от распознавания как двухцепочечных разрывов, подлежащих репарации [121]. Существующие доказательства вовлечения РА11Р2 в поддержание целостности теломер основываются на функциональном взаимодействии РАИР2 с фактором связывания теломерных повторов 2 (ТКР2) - ключевым компонентом в защите теломер, которая обусловлена способностью белка взаимодействовать с факторами репарации ДНК [49, 122, 123]. Было показано, что ТИР2 ремоделирует теломеры в большие двойные петли (1-петли), внедряя З'-свисающий конец в дуплекс в области повтора ТгАвз [124]. При наличии повреждений ДНК в области теломер РАИР2 ингибирует способность ТЯР2 связываться с ДНК путем поли(АОР-рибозил)ирования домена димеризации ТЯР2. Второй путь регуляции активности Т1?Р2 реализуется за счет связывания поли(АОР-рибозы) ДНК-связывающим доменом ТЯР2. Оба возможных пути регуляции ТРБ2 приводят к открытию 1-петли в ответ на повреждение ДНК для улучшения доступа репаративного комплекса. В Рагр2"/" МЕР наблюдается нормальная длина теломер и теломерный кэппинг, но обнаружена повышенная частота возникновения хромосом с полностью утраченными повторами ТгАвз на концах [49]. Вместе эти данные свидетельствуют, что РАЕ1Р2 является важным компонентом в обеспечении целостности теломер. Кроме РАЯР2 известны два других представителя семейства РА11Р -танкиразы 1 и 2, задействованные в обеспечении целостности теломер. Они воздействуют на другой фактор теломер - ТЯР1 [125]. РАГ1Р1 тоже взаимодействует с ГШР2 и снижает его способность связываться с ДНК посредством поли(АОР-рибозил)ирования, но только в ответ на повреждения ДНК [50].

1.5.3. Роль РАШ\2 в сохранении целостности факультативного гетерохроматина

Недавно было предположено, что РАИР2 принимает участие в регуляции целостности факультативного гетерохроматина при инактивации Х-хромосомы (XI). Инактивация Х-хромосомы приводит к репрессии транскрипции генов одной из двух X-хромосом у самок млекопитающих. XI - многостадийный процесс, в ход которого вовлекается ХГБТ - большая некодирующая РНК - главный эффектор инактивации X-хромосомы. XI характеризуется специфическими модификациями хроматина, замедленной репликацией в Б фазе и появлением телец Барра в клетках в интерфазе [126]. Возможное участие РА11Р2 в инактивации Х-хромосомы и/или сохранении ее целостности

было впервые обнаружено из-за специфичной летальности эмбрионов самок мышей Рагр1+/7Рагр2"/_, для которых характерна высокая нестабильность Х-хромосомы [38]. Было обнаружено обогащение белком РАИР2 телец Барра соматических клеток самок.

XI также протекает при мейозе у самцов и морфологически проявляется в виде конденсации Х- и У-хромосом с формированием ХУ-телец. Было установлено, что РАЯР2 и поли(АОР-рибоза) предпочтительно локализуются на ХУ-тельцах в мейотических клетках самцов. В то же время, показано, что в Рагр2"7" сперматоцитах не происходит инактивация генов, локализованных в Х- и У-хромосомах [54]. Как именно РАЫР2 может регулировать XI и/или сохранение целостности Х-хромосомы в обоих случаях? Недавние исследования продемонстрировали роль РАИР1 в обеспечении сайленсинга гетерохроматина через ее ассоциацию с вариантом гистонового белка - макро-Н2А1.2 [127]. Аналогичное функциональное взаимодействие с макро-Н2А возможно и для РАКР2.

Раздел 1.6. Специфические функции PARP2 в процессе дифферснцировки

Дальнейшие исследования линий мышей с генотипом Рагр2_/" позволили выявить специфические функции PARP2 в различных процессах дифференцировки, включая адипогенез, сперматогенез и развитие Т-лимфоцитов, посредством как минимум двух механизмов, которые не исключают друг друга: регуляция активности транскрипционных факторов и контроль структуры и/или функций хроматина.

1.6.1. PARP2 участвует в контроле дифференцировки половых клеток самцов

Сравнительный анализ уровней транскриптов генов Parpl и Рагр2 в клетках различных тканей мышей обнаружил экспрессию обоих генов в сперматогенном эпителии [14]. Отсутствие Рагр2 в мышах приводит к гипофертильности самцов, ассоциированной со значительными отклонениями на различных стадиях сперматогенеза, что предоставляет первое доказательство плейотропного влияния Рагр2 на мейоз I и дифференцировку гаплоидных гамет in vivo [54].

В целом для мышей Рагр2"/_ характерны: (I) - изменения при мейотической инактивации половых хромосом, обусловленные нарушениями модификации гистонов и отсутствием дезактивации генов, расположенных на Х- и Y-хромосомах; (II) - нарушения сегрегации хромосом в первом мейотическом делении, связанные со сниженным числом вилок рекомбинации и нарушениями целостности центромерного гетерохроматина; (III) -ухудшенный спермиогенез, характеризующийся замедленным удлинением ядра [54]. ТР2 (transition protein 2) - первый белок, замещающий гистоны в ходе спермиогенеза, связывание которого приводит к началу удлинения ядра. HSPA2 - шаперон, который был идентифицирован как первый шаперон белков ТР1 и ТР2. Недавно обнаружено взаимодействие PARP2 с ТР2 и HSPA2, а также продемонстрировано, что поли(АОР-рибозил)ирование ТР2 необходимо для обеспечения взаимодействия PARP2 с ТР2. HSPA2 подвергается поли(АОР-рибозил)ированию PARP1, что предположительно необходимо для регуляции активности этого белка [128]. Недавно было выдвинуто предположение, что различная активность PARP1 и PARP2 как в процессе автомодификации, так и при гетеромодификации, может обусловливать различные роли PARP1 и PARP2 в регуляции функций сперматоцитов [129].

1.6.2. PARP2 принимает участие в контроле дифферепцировки и морфогенеза

Рецептор гамма-типа, активирующий пролиферацию пероксисом (PPARy), играет важную роль в дифференцировке и функционировании белой жировой ткани (WAT) за счет контроля экспрессии ключевых белков WAT. Недавно полученные данные характеризуют PARP2 как новый кофактор транскрипционной машины, инициируемой PPARy. Дефицит PARP2 у мышей приводит к липодистрофии, характеризующейся сниженной массой WAT, адиподегенерацией и нарушением дифферепцировки проадипоцитов в адипоциты. PARP2, как часть транскрипционного комплекса RXR-PPARy, контролирует транскрипцию генов, экспрессия которых регулируется PPARy [55].

Было также обнаружено, что PARP2 и PARP1 являются кофакторами тироидного транскрипционного фактора 1 (TTF1), который играет важную роль в морфогенезе легких и дифференцировке респираторного эпителия у мышей. В эпителиальных клетках легких связывание PARP1 и PARP2 с TTFI регулирует экспрессию белка В, входящего в состав легочного сурфактанта [130].

1.6.3. PARP2 необходима для нормального развития Т-лимфоцитов

Генетическая делеция Рагр2, но не Parpl, влияет на развитие Т-лимфоцитов. Анализ экспрессии генов в DP-тимоцитах (тимоциты, содержащие рецепторы CD4 и CD8) Рагр2"/_ выявил гиперэкспрессию проапоптогических ВНЗ белков - Noxa и Puma - в сравнении с клетками дикого типа [48]. Noxa и Puma - регуляторы Вс1-2-зависимого сигнального каскада при повреждениях ДНК [131]. Кроме того, Рагр2"/_ DP-тимоциты имеют сниженный уровень экспрессии рецепторов Т-клеток (TCR) а и асимметричный набор TCRa по сегментам 5'Ja. Дефекты экспрессии TCRa являются причиной гибели DP-тимоцитов [132]. В совокупности эти данные позволяют предположить, что PARP2 имеет большое значение в сохранении Т-клеток во время тимопоэза. PARP2 предотвращает апоптотический ответ на повреждения ДНК, возникающие в ходе множественных раундов реорганизации TCRa, предшествующих отбору TCR [48]. Остается установить, играет ли PARP2 роль в У(0)1-рекомбинации, переключении изотипов и соматических гипермутациях иммуноглобулиновых генов, которые являются важными процессами, вовлеченными в обеспечение разнообразия антител.

Раздел 1.7. Роль PARP2 в воспалительном ответе

На данный момент известно большое количество данных, свидетельствующих, что дефицит PARP1 приводит к снижению воспалительного ответа в различных патофизиологических условиях, таких как эндотоксический шок, ишемия, хронический колит и острый панкреатит [36, 51, 56, 133]. Участие PARP1 в регуляции экспрессии генов белков, вовлеченных в воспалительный ответ [134, 135], а также ее гиперактивация, приводящая к расходованию NAD+ и снижению уровня АТР [36], предположительно являются базовыми механизмами, которые связывают PARP1 с воспалительным ответом. Спад уровня клеточного NAD+ может привести к некрозу клетки. В цельноклеточных экстрактах, полученных из Рагр2_/" клеток, обработанных NMU, которая индуцирует разрывы ДНК, общий уровень активности PARP был снижен лишь на 5-10% по сравнению с экстрактами Рагр2+/+ клеток [14]. При этом, неизвестно может ли такое малое снижение оказать какой-либо эффект на воспалительный процесс и на некроз ткани. В дополнение было показано, что фактор индукции апоптоза (AIF) после активации PARP1 высвобождается из митохондрий и транслоцируется в ядро. Находясь в ядре, AIF вызывает конденсацию хроматина, фрагментацию ДНК и р53-независимую гибель клетки. Примечательно, что только активность PARP1 (но не PARP2) приводит к индукции апоптоза, обусловленного AIF [52].

Остается невыясненной роль PARP2 в регуляции транскрипции генов белков, участвующих в воспалительном ответе. Известны лишь некоторые данные об участии PARP2 в этом процессе [51, 57], однако результаты, полученные на разных моделях, различаются. Известно, что для мышей дефицитных по интерлейкину IL-10 характерны колиты и рак ободочной и прямой кишок. Снижение уровня экспрессии Рагр2 специфическими антисмысловыми олигонуклеотидами у мышей, дефицитных по IL-10, приводит к существенному ослаблению колитов в сравнении с контрольными мышами [57]. Эти результаты подтверждают роль PARP2 в воспалительном ответе. В то же время, данные, полученные из экспериментов на мышах, дефицитных по Рагр2, свидетельствуют о незначительном влиянии PARP2 на воспалительный ответ. У мышей генотипа Рагр2"л наблюдалось лишь незначительное влияние на воспалительный ответ при остром панкреатите, в то время как у РагрГл мышей происходило выраженное ослабление панкреатита в сравнении с животными дикого типа [51]. Противоречивость данных на данный момент не позволяет точно определить роль PARP2 в воспалительном ответе.

Хорошо известно, что гиперактивация PARP1 в ответ на окислительный стресс и многочисленные повреждения ДНК, приводит к гибели нейронов [12, 47]. Ингибирование

активности PARP1 методом генетических делеций или путем фармакологического ингибирования приводило к защитному эффекту в ряде in vivo и in vitro экспериментов, моделирующих ишемию/реперфузию [12]. С использованием двух моделей было показано, что при локальной ишемии головного мозга мышей Рагр27" наблюдается нейропротективный эффект в сравнении с контрольными мышами дикого типа. Общая ишемия головного мозга у мышей Рагр2_/" приводит к значительно повышенной потере нейронов гиппокампа в сравнении с контрольными мышами дикого типа [53]. Таким образом, можно предположить, что PARP2 принимает участие в процессах клеточной гибели при локальной ишемии головного мозга. При этом возможно, PARP2 является важным фактором, уменьшающим гибель клеток гиппокампа после общей ишемии головного мозга. В то же время, остается невыясненным, играет ли PARP2 специфическую роль в других хронических и острых воспалительных процессах.

Раздел 1.8. Перспективы пнгнбпрованни PARP2

Впервые ингибиторы PARP появились в 1980-х как потенциальные препараты в химиотерапии рака [136]. Ингибиторы PARP проявляют избирательное цитотоксическое воздействие на пролиферирующие клетки при воздействии генотоксических агентов. В последние годы ведутся активные поиски ингибиторов поли(АОР-рибоза)полимераз, которые рассматриваются как перспективные ферменты-мишени при лечении инсульта, ишемии, диабета, артритов, колитов и других воспалительных заболеваний. Ингибиторы PARP по-прежнему представляют интерес как потенциальные противораковые агенты [36, 137- 139].

Как ранее упоминалось, PARP1 и PAPR2 играют роль в репарации ДНК, и ингибиторы PARP могут быть использованы для подавления репарации ДНК и провоцирования апоптоза в клетках, обработанных определенными противораковыми агентами. К настоящему моменту рассматриваются два терапевтических направления при лечении рака с использованием ингибиторов PARP: 1) ингибиторы как усилители генотоксического воздействия при химио-/радиотерапии; 2) ингибиторы как отдельные терапевтические препараты при лечении опухолей с нарушенными определенными репаративными механизмами. В первом случае комбинирование ингибиторов PARP с ДНК-повреждающим воздействием снижает эффективность репарации, приводя к клеточной гибели [137]. Большим прорывом в области ингибирования PARP оказались исследования, опубликованные в 2005 году, когда две группы исследователей независимо друг от друга продемонстрировали чувствительность клеток, дефицитных по BRCA1 и BRCA2, к действию ингибиторов PARP. Эти результаты впервые позволили рассматривать ингибиторы PARP как монотерапевтические средства при лечении опухолей с определенным генетическим профилем [140, 141]. Этот подход основан на том, что ингибирование PARP приведет к накоплению SSB, которые в итоге будут преобразованы в DSB [142], что при дефиците белков BRCA1 и BRCA2 - ключевых компонентов гомологичной рекомбинации - вызовет гибель клеток. Подобная индуцированная летальность реализуется, когда мутация в одном из двух рассматриваемых генов не летальна, а мутации в обоих генах одновременно приводят к клеточной гибели [143, 144]. Различные клинические испытания были начаты для проверки возможности такого подхода. Успешные испытания были проведены с использованием ингибитора PARP на опухолях, мутантных по BRCA1 или BRCA2 [145, 146]. К тому же, любая опухоль с нарушениями экспрессии белков гомологичной рекомбинации чувствительна к воздействию ингибиторов PARP [147 - 149]. Подобным

образом клетки дефицитные по PALB2 (белок-парнер BRCA2, участвующий в процессе HR) также чувствительны к действию ингибиторов PARP [150]. Было также показано, что недостаток киназы ATM, участвующей в инициации репарации двухцепочечных разрывов, делает клетки лимфомы восприимчивыми к ингибиторам PARP [151].

Ряд перспективных соединений проходит клинические испытания в комбинации с агентами, вызывающими повреждения ДНК. Применение алкилирующих агентов в химиотерапии онкологических заболеваний приводит к повреждению ДНК, как в опухолевых, так и нормальных клетках; при этом активируется система репарации ДНК. Ожидается, что использование ингибиторов PARP в комплексной химиотерапии позволит снизить концентрацию таких агентов и, следовательно, уменьшить общую токсичность лечения.

Различные фармацевтические компании приступили к клиническим испытаниям ингибиторов PARP на людях (Таблица 1.2). Мишенью этих ингибиторов является каталитический сайт ферментов PARP, который высокогомологичен у различных представителей этого семейства белков [36], поэтому селективность ингибиторов в отношении каждого представителя семейства должна определяться независимо [137, 138]. В настоящее время предпринимаются попытки поиска ингибиторов PARP, проявляющих селективность в отношении отдельных изоформ этих ферментов.

Таблица 1. 2. Ингибиторы PARP в терапии.

Ингибитор Компания Клиническая фаза Индикаторы Ссылка

AZD22881 AstraZeneca II Новообразования в молочной железе у 145, 152,

BRCAl/BRCA2-MyTaHTHbix носителей 153,154

II Новообразования яичников у

BRCAl/BRCA2-MyTaHTHbix носителей

I Развитые или метастазирующие

солидные опухоли

II Развитый серозный рак яичников

I Солидные опухоли

II Рак яичников, рак молочной железы,

устойчивый к гормонотерапии (triple-

negative)

I Злокачественные солидные опухоли

I Меланома

I Развитые солидные опухоли

АВТ-888 Abbott Laboratories II I I I Метастазирующий рак молочной железы у BRCAl/BRCA2-MyTaiiTHbix носителей Негематологичная злокачественная и метастазирующая меланома Солидные опухоли и лимфомы, с лекарственной устойчивостью 155, 156, 157

BSI-201 Sanofi-Aventis II II III II Немелкоклеточный рак легких IV стадии Связанный с мутациями BRCA1/BRCA2 развитый эпителиальный рак яичников, рак матки или первичный перитонеальный рак Метастазирующий рак молочной железы, не отвечающий на гормональную терапию (triple-negative) Восприимчивый к терапии соединениями платины рецидивный рак яичников 158,159

AGO 14699 Pfizer I II Развитые солидные опухоли Рак яичников, рак молочной железы у BRCAl/BRCA2-MyTaHTHbix носителей 160,161

СЕР-8983/9722 Cephalon I Развитые солидные опухоли 162

МК-4827 Merck i Развитые солидные опухоли, опухоли, мутантные по BRCA1/BRCA2 163

INO-1001 Inotek lb Меланома в III или IV стадии 164

Было показано, что некоторые соединения (КШ058684 и КШ058948) являются специфическими ингибиторами РАИР1 и РА11Р2, проявляя высокий уровень селективности к этим белкам, в сравнении с другими представителями семейства РА11Р, такими как РА11РЗ, уРАКР и танкираза [141]. Важно упомянуть, что предполагаемые селективные ингибиторы РАЛР2 уже были обнаружены в исследованиях по ингибированию роста дрожжей [165]. Недавние исследования в области специфичных ингибиторов позволили синтезировать ингибиторы, селективно воздействующие на PAR.P1 либо на РАКР2 [166, 167]. Индекс селективности некоторых ингибиторов РА11Р2 превышает значение 60 по отношению к PAR.P1 [167]. Более того, дополнительная петля, идентифицированная в кристаллической структуре каталитического фрагмента РА11Р2 и отсутствующая у РАЯР1, может помочь при дизайне специфических ингибиторов РА11Р2 [88].

Раздел 1.9. Апурнновыс/апирилждпновые сайты в составе кластерных повреждений ДНК и их репарация

Апуриновые/апиримидиновые (АР) сайты - один из наиболее часто встречающихся типов повреждений ДНК в клетках млекопитающих (около 104 событий в сутки) [1]. АР-сайты мутагенны и цитотоксичны [168]. В клетках они могут возникать как в результате спонтанного гидролиза N-гликозидной связи, так и в результате действия ДНК-гликозилаз, специфически удаляющих поврежденные азотистые основания [169]. Под действием агентов, повреждающих ДНК - УФ- и ионизирующего излучения и алкилирующих соединений, частота возникновения АР-сайтов может резко увеличиваться [170]. В очищенных препаратах ДНК АР-сайты достаточно стабильны для их использования в качестве субстратов в экспериментах с ферментами, но следует учитывать, что они гидролизуются с образованием одноцепочечных разрывов под действием щелочей или при нагревании, и, кроме того, АР-сайты расщепляются при взаимодействии с нуклеофилами [171]. АР-сайты - некодирующие повреждения; in vivo они также достаточно стабильны, что может приводить к мутагенезу в ходе репликации [172]. В клетках животных АР-сайты преимущественно гидролизуются АР-эндонуклеазой 1 [173, 174]. АР-сайты также могут быть расщеплены по механизму p-элиминирования под действием ДНК-гликозилаз или других ферментов, проявляющих АР-лиазную активность [169, 175, 176]. Во втором случае образуется однонуклеотидная брешь с сахарофосфатным остатком на 3'-конце и фосфатным остатком на 5'-конце [176].

В процессе расщепления АР-сайта по лиазному механизму временно образуется основание Шиффа между альдегидной группой АР-сайта и аминогруппой белка. Этот интермедиат in vitro может быть необратимо стабилизирован восстановлением боргидридом натрия [169, 177, 178].

Следует отметить, что связывание АР-ДНК и исследуемого белка посредством образования основания Шиффа между аминокислотой белка (чаще лизина) и альдегидной группой АР-сайта само по себе не гарантирует функциональной значимости таких взаимодействий. Не исключена возможность образования ковалентной сшивки за счет случайного сближения остатков, обеспечивающих контакт альдегидной группы открытой формы дезоксирибозы в АР-сайте и первичной аминогруппы белка. Для многих ДНК-связывающих белков характерны взаимодействия с сахарофосфатным остовом ДНК, осуществляемые посредством электростатических контактов отрицательно заряженных фосфатных групп и положительно заряженных остатков аминокислот, поэтому поверхность взаимодействия белка с сахарофосфатным остовом ДНК может быть богата

лизинами. В литературе представлены данные о взаимодействии белков с АР-сайтами, опосредованном образованием основания Шиффа, но не сопровождающемся значимым расщеплением АР-сайтов. К числу белков, образующих сшивки с АР-сайтами, но не обладающих значимой АР-лиазной активностью, относятся: Mut Y -монофункциональная ДНК-гликозилаза [179], XRCC1 - регуляторный белок BER [180] и Ки80-субъединица Ки-антигена [181]. Поскольку образование оснований Шиффа является обратимой реакцией, такие взаимодействия могут обеспечивать временную защиту АР-сайтов и/или регуляцию их репарации. Кроме того, есть примеры обнаружения АР-лиазной активности у белков, формально не относящихся к системе BER, например, у рибосомного белка S3 [182] и нуклеозиддифосфаткиназы NM23-II2/NDP [183]. В последнее время список белков, проявляющих лиазную активность, пополнился белками, расщепляющими АР-сайты, расположенные в специфических положениях. Так, например, показано, что Ku-антиген (Ки70-субъединица) активна в расщеплении АР-сайтов, расположенных вблизи двухцепочечных концов [184]. АР-лиазную активность проявляет гистон Н4, причем эта активность выше в составе нуклеосомных частиц [185]. В связи с этим представляет интерес дальнейший поиск белков клеток человека, способных взаимодействовать с АР-сайтами.

Данные многих исследований указывают на участие PARP1 в клеточном ответе на повреждения [24, 186]. В то же время роль PARP2 в этих процессах остается не до конца установленной. Известно, что PARP1 выполняет регуляторные функции в процессе BER [187]. Система BER является механизмом, защищающим клетку от повреждений ДНК реагентами как эндогенного, так и экзогенного происхождения [188]. К эндогенным повреждающим агентам относятся побочные продукты внутриклеточного метаболизма, такие как активные формы кислорода (ОН', о2' , н2о2), активные формы азота (NO", no2', ONOO"), продукты окисления липидов, алкилирующие реагенты [4, 189]. BER также исправляет повреждения, вызванные ионизирующей радиацией и экзогенными окисляющими, алкилирующими агентами, механизм действия которых сходен с механизмом действия эндогенных факторов [188]. Кроме эксцизионной репарации оснований повреждения такого рода репарируются двумя родственными BER системами, частично использующими белки этого процесса: это репарация одноцепочечных разрывов (single strand breaks repair, SSBR) и инцизионная репарация нуклеотидов (nucleotide incision repair, N1R). Кажущаяся избыточность и дублирование путей репарации BER другими репарационными системами указывает на его значимость в сохранении целостности генома, восприимчивости к химиотерапии. В то же время, нарушения в

системах репарации могут привести к развитию нейродегенеративных и раковых заболеваний.

Процесс BER проходит через ряд промежуточных стадий репарации с формированием соответствующих белковых комплексов, собирающихся на поврежденном участке ДНК [190]. По мере процессинга повреждения задействуются дополнительные белки, сменяющиеся в ходе репарации [191]. Кроме того, система белков BER находится под влиянием посттрансляционной модификации, приводящей к повышению специфичности и эффективности этого процесса.

BER является преобладающим способом репарации повреждений ДНК, не приводящих к значительным искажениям структуры двойной спирали ДНК. Репарация повреждений системой BER инициируется ДНК-гликозилазами (моно- или бифункциональными), специфичными к повреждению, и завершается по одному из двух путей: короткозаплаточному с заменой одного нуклеотида или длиннозаплаточному с заменой 2-13 нуклеотидов. Считается, что большинство репарационных процессов протекает по короткозаплаточному пути, инициируемому как моно- так и бифункциональными ДНК-гликозилазами. Схема короткозаплаточного пути BER (Рисунок 1.5) - инициация монофункциональной гликозилазой с удалением поврежденного основания и затем расщепление AP-сайта АР-эндонуклеазой 1 [4], внесение разрыва в поврежденную цепь ДНК, с образованием З'-ОН и остатка 5'-дезоксирибозофосфата (5'-dRP) по краям разрыва; ДНК-полимераза ß (polß) удаляет остаток 5'-dRP и застраивает однонуклеотидную брешь, подготавливая цепь ДНК к лигированию ДНК-лигазой 1 (LigI) или комплексом ДНК-лигаза Illa (LiglIIa) и XRCC1.

Окисленные основания в основном удаляются бифункциональными ДНК-гликозилазами, обладающими дополнительно АР-лиазной активностью. При распознавании повреждения бифункциональная ДНК-гликозилаза выщепляет из цепи ДНК модифицированное основание по механизму, схожему с механизмом действия монофункциональных ДНК-гликозилаз. Однако за счет лиазной активности в сахарофосфатный остов ДНК с 3'-стороны от повреждения может быть внесен разрыв с образованием 3'-а,Р-ненасыщенного альдегида (после ß-элиминирования) и 5'-фосфата или З'-фосфата и 5'-фосфата (в случае р,5-элиминирования). APEI проявляет 3'-фосфодиэстеразную активность [192] и удаляет З'-PUA группу, подготавливая для достройки полимеразон ß и лигирования ДНК-лигазой I или XRCCl/Ligllla. Удаление 3'-концевой фосфатной группы, возникающей при р,5-элимшшровании осуществляется в основном полинуклеотидкиназой [193]. Как недавно показано сотрудниками нашей лаборатории, процессинг AP-сайтов с образованием субстратов репаративного синтеза

может осуществляться за счет действия тирозил-ДНК-фосфодиэстеразы с последующим удалением З'-концевой фосфатной группы полинуклеотидкиназой [194, 195].

Длиннозаплаточный путь (Рисунок 1.5) реализуется в тех случаях, когда 5'-dRP фрагмент модифицирован и не может быть удален роф. Удаление 5'-dRP с помощью роф происходит по механизму (3-элиминирования, и этот процесс чувствителен к химической модификации 5'-dRP, поэтому репарация окисленных или восстановленных АР-сайтов, устойчивых к Р-элиминированию, осуществляется через длиннозаплаточный путь. В то же время, показано что, репарация нормальных АР-сайтов или окисленных оснований также может происходить путем встраивания нескольких нуклеотидных звеньев [196]. Согласно литературным данным, в этом пути BER синтез ДНК проводят репликативные ДНК-полимеразы - ро15 или в - с участием PCNA [197, 198]. Кроме того, существуют данные об участии poip в длиннозаплаточном пути BER [198, 199]. Существование двух альтернативных путей BER было выявлено при исследовании репарации плазмидной ДНК или ДНК-дуплексов, содержащих обычные, восстановленные АР-сайты или различные типы модифицированных оснований, как в клеточных экстрактах, так и в системах, реконструированных из рекомбинантных белков BER.

В результате синтеза ДНК с вытеснением цепи образуется флэп длиной 2-13 нуклеотидов [199 - 201]. Синтез ДНК poip с вытеснением цепи стимулируется совместным присутствием FEN1 и PARP1 [202, 203]. Также замечено, что синтез ДНК poip с вытеснением цепи стимулируется белком синдрома Вернера (WRN). Затем FEN1 удаляет образующийся флэп, оставляя разрыв со смещением на 2-13 нуклеотидов к 3'-концу относительно исходного положения повреждения. На заключительном этапе разрыв ДНК лигируется LigI (Рисунок 3. 32). Полученные в реконструированной системе данные свидетельствуют о возможной роли роф в длиннозаплаточном пути BER [204]. В этой работе было показано, что роф в присутствии FEN1 может вести синтез ДНК на ДНК-субстратах, характерных для длиннозаплаточного пути BER. Эффективное функционирование такой пары ферментов обусловлено тем, что FEN1 за счет своей экзонуклеазной активности создает однонуклеотидные бреши в ДНК, которые являются оптимальными субстратами роф. По этому пути процессируется более широкий спектр повреждений, например, в пути SSBR используются многие белки, принимающие участие в BER, такие как АРЕ1, роф и Ligllla, вместе со вспомогательными белками PARP1 и XRCCI [205]. В каждом случае репарация может происходить как коротко-, так и длиннозаплаточным путем. BER, как описано, в обоих случаях инициируется посредством ДНК-гликозилазной активности, приводящей к удалению поврежденного основания. SSBR специально предназначена для репарации одноцепочечных разрывов в ДНК,

возникающих при воздействии ионизирующего излучения или активных форм кислорода, а также в случае, когда после снятия суперспирализации ДНК-топоизомеразой не происходит лигирование цепи [206]. PAR.P1 распознает одноцепочечные разрывы и, выполняя сигнальную функцию, собирает репарационные белки у поврежденного участка [207]. Одним из первых белков привлекается XRCC1 - белок, непосредственно связанный с координацией ВЕЯ. РАИР1 взаимодействует с XRCC1 с формированием белкового каркаса, на котором в дальнейшем будет собираться репарационный комплекс [208]. PARP1 непосредственно связана с BER, так как она взаимодействует функционально и посредством белок-белковых контактов с роф [37, 203] и Ы§Ша [209], выступая в качестве координатора короткозаплаточного пути репарации. Кроме того, PARP1 согласует действия белков, участвующих в длиннозаплаточном пути. [203, 210].

В последние несколько лет были описаны два дополнительных механизма репарации, использующих уникальные комбинации белков BER для репарации повреждений. Путь репарации, определенный, как инцизионная репарация нуклеотидов, базируется на уникальной активации процесса, опосредованной АРЕ1 (Рисунок 1. 5). Например, показано, что АРЕ1 инициирует репарацию окисленных цитозинов без участия ДНК-гликозилаз [211 - 213]. Известно, также, что возможно исправление окисленных оснований без участия АРЕ1. В этом случае инициация репарации осуществляется ДНК-гликозилазами/АР-лиазами КЕ1Ы и 1ЧЕ1Ь2 [214, 215]. Хотя каждый из описанных выше путей репарации уникален, они имеют общие биохимические стадии. Объединенная модель расширяет ряд способов инициации, учитывая как многообразие повреждений ДНК, так и наличие белков, необходимых для процессинга интермедиатов репарации. Предложенная модель подразделена на три основных фазы: распознавание повреждения/разрезание цепи; подготовка бреши ДНК; синтез ДНК/лигирование, каждая из которых находится под контролем XRCC1 и PARP1 - вспомогательных белковых комплексов, ассоциированных за счет белок-белковых взаимодействий.

БРВЕЯ

1.Р ВЕР Щ

11111

- повреждение

Рисунок 1. 5. Схематическое представление основных стадий ВЕК, В К и МК. ВЕЯ -

эксцизионная репарация оснований (ЭР - короткозаплаточный путь, ЬР — длиннозаплаточный путь), N11* - инцизионная репарация нуклеотидов

Большую сложность для клетки представляют кластерные повреждения, называемые также сайтами множественного повреждения, в которых окисленные основания, АР-сайты и разрывы цепи сгруппированы в пределах 1 -2 витков спирали ДНК и могут располагаться в обеих цепях ДНК. Механизмы репарации кластерных повреждений нуждаются в детальном изучении. Например, на сегодняшний день накоплено недостаточно знаний, позволяющих предсказывать, какими именно для клетки окажутся последствия репарации кластера, составленного из конкретного набора повреждений. Кроме того, не всегда ясны последствия неотрепарированных повреждений ДНК, входящих в состав кластера и попадающих в репликативную вилку - подобные ситуации могут приводить к потере точности копирования ДНК при репликации или к остановке в движении репликативной вилки, что, в свою очередь, может повлечь за собой изменение частоты и природы мутаций и хромосомных перестроек. Необходима также дальнейшая и более детальная классификация типов кластерных повреждений в соответствии с тем, с помощью какого конкретного механизма репарации и с какой эффективностью процессируется определенное повреждение при различном окружении в составе кластера.

Кластерные повреждения характерны для ионизирующей радиации и лекарственных препаратов-радиомиметиков [96]. Тот факт, что количество кластерных повреждений, вызванных действием ионизирующей радиации на ДНК, уменьшается с течением времени, дает основания предполагать, что подобные повреждения все-таки процессируются in vivo [102, 216, 217]. Исследования in vitro с использованием очищенных белков BER и ядерных экстрактов показали, что при репарации кластерных повреждений возможно возникновение двухцепочечных разрывов [5, 218]. В связи с этим при репарации таких повреждений требуется тщательная регуляция последовательности репарации отдельных повреждений, чтобы избежать формирования двухцепочечных разрывов, которые более токсичны для клетки [96]. Наличие в составе кластеров разрывов и AP-сайтов, расположенных в противоположных цепях ДНК, повышает вероятность образования двухцепочечных разрывов по сравнению со случаем, когда множественные повреждения представлены только различными окисленными основаниями [102]. Двойные или тандемные повреждения, локализованные в одной цепи ДНК-дуплекса, потенциально увеличивают риск возникновения мутаций. Было показано, что инициация процесса репарации одного из повреждений приводит к ингибированшо репарации соседнего повреждения белками экстракта клеток человека [219]. Возможно, что репликация по матрице ДНК, содержащей одно повреждение, ингибируется присутствием еще одного повреждения, что, в конечном итоге ведет к накоплению одноцепочечных разрывов вследствие остановок репликативной вилки на сайтах повреждения.

Несмотря на значительное количество исследований по репарации множественных повреждений белками BER, которые выполнены с использованием реконструированных систем и клеточных экстрактов, точные механизмы регуляции и факторы, ответственные за эффективную репарацию кластерных повреждений, не установлены. Не исключено, что существуют белки, специфически взаимодействующие с кластерными повреждениями и осуществляющие регуляцию их репарации. Среди известных белков системы BER потенциально такой функцией могут обладать PARP1 и PARP2. Следует отметить, что в процессе репарации in vivo дополнительные белковые факторы играют важную роль в инициации и дальнейшей репарации того или иного типа повреждений. В частности, есть данные о том, что Ku-антиген участвует в процессинге кластерных повреждений и влияет на образование двухцепочечных разрывов в процессе репарации в клетках млекопитающих [220]. Кроме того, выбор определенного пути репарации (SP- или LP-BER) может определяться влиянием дополнительных факторов, таких как XRCC1, и играть ключевую роль в процессинге конкретного кластерного повреждения [221].

Раздел 1.10. Заключение

PAR.P1 и PARP2 принимают участие в схожих биологических процессах, контролирующих стабильность генома. Биохимические и структурные исследования PARP1 и 2 свидетельствуют, что оба белка могут действовать на определенных стадиях этих процессов и/или взаимодействовать с определенными белками-партнерами. Обнаруженная роль PARP2 в сохранении правильной укладки гетерохроматина и снижение уровня модификации гистонов, наблюдаемое в отсутствие этого фермента в эмбриональных клетках, открывают путь к интересным исследованиям, направленным на понимание центральной роли PARP2 в контроле структуры хроматина. Одной из основных задач в будущем станет идентификация специфических функций представителей семейства PARP. В частности, всестороннее понимание специфического вовлечения PARP1 и PARP2 в репарацию ДНК, сохранение целостности генома, транскрипцию, дифференцировку и воспалительные процессы необходимо для создания и рационального использования ингибиторов PARP в клинике. Более полное понимание биохимических процессов с участием этих белков будет важным этапом в идентификации новых молекул-мишеней для ингибирования, а также при планировании новых терапевтических подходов. Поэтому представляет большой интерес поиск молекулярных партнеров PARP1 и 2, а также изучение их влияния на процессы репарации Д11К.

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Кутузов, Михаил Михайлович

130 выводы

1. В экстрактах клеток млекопитающих обнаружен белок, взаимодействующий с апуриновыми/апиримидиновыми (АР-) сайтами с образованием сшивок, опосредованных формированием основания Шиффа. Методом масс-спектрометрического анализа этот белок идентифицирован как поли(АОР-рибоза)полимераза 1 (PARP1).

2. Показано, что при взаимодействии поли(АОР-рибоза)полимеразы 2 (PARP2) с ДНК-структурами, имитирующими интермедиаты некоторых процессов метаболизма ДНК, корреляция между эффективностью автополи(АОР-рибозил)ирования и сродством к ДНК отсутствует.

3. Сравнительный анализ функционального взаимодействия PARP1 и PARP2 с несколькими белками эксцизионной репарации оснований (BER) выявил, что:

• обе PARP ингибируют ДНК-полимеразную активность ДНК-полимеразы р, эндонуклеазную активность флэпэндонуклеазы 1 (FEN1) и АР-эндонуклеазную активность апуриновой/апиримидиновой эндонуклеазы 1 (АРЕ1); FEN1 ингибирует активность PARP1, но стимулирует активность PARP2;

• ингибиторное влияние на активность ферментов системы BER у PARP2 в целом ниже, чем у PARP1;

• PARP2 ингибирует активность PARP1;

• в условиях поли(АВР-рибозил)ирования ингибиторное влияние PARP2 на активность ферментов BER уменьшается в значительно меньшей степени по сравнению с эффектами, обусловленными PARP1.

4. Рекомбинантные PARP1 и PARP2, взаимодействуя с АР-сайтами (интактными и расщепленными), образуют стабильные аддукты. При этом PARP1 в отличие от PARP2, проявляет значимую АР-лиазную активность, и оба белка обладают слабой 5'-дезоксирибозофосфатлиазной активностью.

5. PARP1 более эффективно узнает АР-сайты в составе кластерных повреждений, (АР-сайт расположен напротив одного из его аналогов - остаток диэтиленгликоля, декандиола-1,10, или З-гидрокси-2-гидроксиметилтетрагидрофурана) по сравнению с одиночными АР-сайтами, что выражается в большем уровне сшивок ДНК-белок и в большем уровне ингибирования активности АРЕ1. Для PARP2 избирательность во взаимодействии с АР-сайтами в составе кластеров не выявлена.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Кутузов, Михаил Михайлович, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Lindahl, Т. Instability and decay of the primary structure of DNA / T. Lindahl // Nature -

1993.-V. 362.-P. 709-715.

2. Hoeijmakers, J. H. Genome maintenance mechanisms for preventing cancer / J. H. Hoeijmakers // Nature. - 2001. - V. 411. - P. 366-374.

3. Scharer, O. D. Chemistry and Biology of DNA Repair / O. D. Scharer // Angew. Chem. Int. Ed. - 2003. - V. 42. - P. 2946 2974.

4. Wood, R. D. Human DNA repair genes / R. D. Wood, M. Mitchell, J. Sgouros, T.

Lindahl // Science. - 2001. - V. 291. - P. 1284 1289.

5. Yang, N. Attempted base excision repair of ionizing radiation damage in human lymphoblastoid cells produces lethal and mutagenic double strand breaks / N. Yang, H. Galick, S. S. Wallace // DNA Repair. - 2004. - V. 3. - P. 1323-34.

6. Ray, L. S. Catalytic activity of poly(ADP-ribose) polymerase is necessary for repair of N-methylpurines in nontranscribed, but not in transcribed, nuclear DNA sequences / L. S. Ray, S. Chatterjee, N. A. Berger, V. I. Grishko, S. P. Le Doux, G. L. Wilson // Mutat. Res. - 1996,- V. 363.-P. 105 114.

7. Hassa, P. O. Nuclear ADP-ribosylation reactions in mammalian cells: Where are we today and where are we going? / P. O. Hassa, S. S. Haenni, M. Elser, M. O. Hottiger // Microbiol. Mol. Biol. Rev. - 2006. - V. 70. - P. 789-829.

8. Althaus, F. R. Poly ADP-ribosylation: a DNA break signal mechanism / F. R. Althaus, H. E. Kleczowska, M. Malanga, C. R. Muntener, J. M. Pleschke, M. Ebner, B. Auer // Mol. Cell Biochem. - 1999. - V. 193. - P. 5-11.

9. Huang, K. Analysis of nucleotide sequence-dependent DNA binding of poly(ADP-ribose) polymerase in a purified system / K. Huang, W. E. Tidyman, K. U. Le, E. Kirsten, E. Kun, C. P. Ordahl // Biochemistry. - 2004. - V. 43. - P. 217-223.

10. Lonskaya, I. Regulation of poly(ADP-ribose) polymerase-1 by DNA structure-specific binding / I. Lonskaya, V. N. Potaman, L. S. Shlyakhtenko, E. A. Oussatcheva, Y. L. Lyubchenko, V. A. Soldatenkov // J. Biol. Chem. - 2005. - V. 280. - P. 17076-17083.

11. Potaman, V. N. Specific binding of poly(ADP-ribose) polymerase-1 to cruciform hairpins / V. N. Potaman, L. S. Shlyakhtenko, E. A. Oussatcheva, Y. L. Lyubchenko, V. A. Soldatenkov // J. Mol. Biol. - 2005. - V. 348. - P. 609-615.

12. Virag, L. The therapeutic potential of poly(ADP-ribose) polymerase inhibitors / L. Virag, C. Szabo // Pharmacol Rev. - 2002. - V. 54. - P. 375-429.

13. Ivana-Scovassi, A. Modulation of poly(ADPribosylation) in apoptotic cells / A. Ivana-Scovassi, M. Diederich // Biochem. Pharmacol. - 2004. V. 68. - P. 1041-1047.

14. Schreiber, V. Poly(ADP-ribose) polymerase-2 (PARP-2) is required for efficient base excision DNA repair in association with PARP-1 and XRCC1 / V. Schreiber, J.-C. Amé, P. Dollé, I. Schultz, B. Rinaldi, V. Fraulob, J. M. De Murcia, G. De Murcia // J. Biol. Chem. - 2002. - V. 277. - P. 23028-23036.

15. Berger, F. The new life of a centenarian: signalling functions of NAD(P) / F. Berger, M. H. Ramirez-Hernandez, M. Ziegler // Trends Biochem. - 2004. - V. 29. - P. 111-118.

16. Oka, S. Identification and characterization of a mammalian 39-kDa poly(ADPribose)glycohydrolase / S. Oka, J. Kato, J. Moss // J. Biol. Chem. - 2006. - V. 281.-P. 705-713.

17. Miwa, M. PolyADP-ribosylation and cancer / M. Miwa, M. Matsutani // Cancer Sci. -2007.-V. 98.-P. 1528-1535.

18. Meyer, R. G. Human poly (ADP-ribose) glycohydrolase (PARG) gene and the common promoter sequence it shares with inner mitochondrial membrane translocase 23 (TIM23) / R. G. Meyer, M. L. Meyer-Ficca, E. L. Jacobson, M. K. Jacobson // Gene - 2003. - V. 314.-P. 181-190.

19. Meyer-Ficca, M. L. Human poly(ADPribose)glycohydrolase is expressed in alternative splice variants yielding isoforms that localize to different cell compartments / M. L. Meyer-Ficca, R. G. Meyer, D. L. Coyle, E. L. Jacobson, M. K. Jacobson // Exp. Cell. Res. - 2004. - V. 297. - P. 521-532.

20. Isabelle, M. Investigation of PARP1, PARP-2, and PARGinteractomes by affinity-purification massspectrometry / M. Isabelle, X. Moreel, J. P. Gagné, M. Rouleau, C. Ethier, P. Gagné, M. J. Hendzel, G. G. Poirier // Proteome Science - 2010. - V. 8. - P. 22.

21.Poitras, M. F. Spatial and functional relationship between poly (ADP-ribose) polymerase-1 and Poly (ADP-ribose) glycohydrolase in the brain / M. F. Poitras, D. W. Koh, S. W. Yu, S. A. Andrabi, A. S. Mandir, G. G. Poirier, V. L. Dawson, T. M. Dawson // Neuroscience - 2007. - V. 148. - P. 198-211.

22. Koh, D.W. Failure to degrade poly (ADP-ribose) increased sensitivity to cytotoxicity and early embryonic lethality / D. W. Koh, A. M. Lawler, M. F. Poitras, M. Sasaki, S. Wattler, M. C. Nehls, T. Stôger, G. G. Poirier, V. L. Dawson, T. M. Dawson // Proc. Natl. Acad. Sci. USA-2004.-V. 101.-P. 17699-17704.

23. Hanai, S. Loss of poly(ADP-ribose) glycohydrolase causes progressive neurodegeneration in Drosophila melanogaster / S. Hanai, M. Kanai, S. Ohashi, K.

Okamoto, M. Yamada, H. Takahashi, M. Miwa // Proc. Natl Acad. Sci. USA - 2004. -V. 101.-P. 82-86.

24. Schreiber, V. Poly(ADP-ribose): novel functions for an old molecule / V. Schreiber, F. Dantzer, J.-C. Ame, G. De Murcia // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. - 2006. - V. 7. - P. 517528.

25. Ame, J.-C. The PARP superfamily / J.-C. Ame, C. Spenlehauer, G. de Murcia // Bioessays. - 2004. - V. 26. - P. 882-893.

26. Otto, H. In silico characterization of the family of PARPlike poly(ADP-ribosyl)transferases (pARTs) / H. Otto, P. A. Reche, F. Bazan, K. Dittmar, F. Haag, F. Koch-Nolte // BMC Genomics - 2005. - V. 6. - P. 139.

27. Ma, Q. TCDD-inducible poly(ADP-ribose) polymerase: a novel response to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin / Q. Ma, K. T. Baldwin, A. J. Renzelli, A. McDaniel, L. Dong // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2001. - V. 289. - P. 499-506.

28. Yu M. PARP-10, a novel Myc-interacting protein with poly(ADP-ribose) polymerase activity, inhibits transformation / M. Yu, S. Schreek, C. Cerni, C. Schamberger, K. Lesniewicz, E. Poreba, J. Vervoorts, G. Walsemann, J. Grotzinger, E. Kremmer, Y. Mehraein, J. Mertsching, R. Kraft, M. Austen, J. Liischer-Firzlaff, B. LUscher // Oncogene - 2005. - V. 24. - P. 1982-1993.

29. Aguiar, R. C. B-aggressive lymphoma (BAL) family proteins have unique domains that modulate transcription and exhibit poly(ADP-ribose) polymerase activity / R. C. Aguiar, K. Takeyama, C. He, K. Kreinbrink, M. Shipp // J. Biol. Chem. - 2005. - V. 280. - P. 33756-33765.

30. Augustin, A. PARP-3 localizes preferentially to the daughter centriole and interferes with the Gl/S cell cycle progression / A. Augustin, C. Spenlehauer, H. Dumond, M. J. De Murcia, M. Piel, A. C. Schmit, F. Apiou, J. L. Vonesch, M. Kock, M. Bornens, G. de Murcia//J. Cell Sci. - 2003. - V. 116.-P. 1551-1562.

31. Ame, J.-C. PARP-2, a novel mammalian DNA damagedependent poly(ADP-ribose) polymerase / J.-C. Ame, V. Rolli, V. Schreiber, C. Niedergang, F. Apiou, P. Decker, S. Muller, T. Hôger, J. M. de Murcia, G. de Murcia // J. Biol. Chem. - 1999. - V. 274. - P. 17860-17868.

32. Rouleau, M. PARP-3 associates with polycomb group bodies and with components of the DNA damage repair machinery / M. Rouleau, D. McDonald, P. Gagné, M. E. Ouellet, A. Droit, J. M. Hunter, S. Dutertre, C. Prigent, M. J. Hendzel, G. G. Poirier // J. Cell Biochem. - 2007. - V. 100. - P. 385^401.

33. de Murcia, J. M. Requirement of poly(ADP-ribose) polymerase in recovery from DNA damage in mice and in cells / J. M. de Murcia, C. Niedergang, C. Trueco, M. Ricoul, B. Dutrillaux, M. Mark, F. J. Oliver, M. Masson, A. Dierich, M. LeMeur, C. Walztinger, P. Chambón, G. de Murcia // Proc. Natl Acad. Sci. USA - 1997. - V. 94. - P. 7303-7307.

34. Wang, Z. Q. PARP is important for genomic stability but dispensable in apoptosis / Z. Q. Wang, L. Stingl, C. Morrison, M. Jantsch, M. Los, K. Schulze-Osthoff, E. F. Wagner // Genes Dev. - 1997. - V. 11. - P. 2347-2358.

35. Masutani, M. Poly(ADP-ribose) polymerase gene disruption conferred mice resistant to streptozotocininduced diabetes / M. Masutani, H. Suzuki, N. Kamada, M. Watanabe, O. Ueda, T. Nozaki, K. Jishage, T. Watanabe, T. Sugimoto, H. Nakagama, T. Ochiya, T. Sugimura//Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. - 1999.-V. 96.-P. 2301-2304.

36. Jagtap, P. Poly(ADP-ribose) polymerase and the therapeutic effects of its inhibitors / P. Jagtap, C. Szabo // Nature Rev. Drug Discov. - 2005. - V. 4. - P. 421-^40.

37. Dantzer, F. Base excision repair is impaired inmammalian cells lacking Poly(ADP-ribose) polymerase-1 / F. Dantzer, G. de La Rubia, J. M. De Murcia, Z. Hostomsky, G. de Murcia, V. Schreiber // Biochemistry - 2000. - V. 39. - P. 7559-7569.

38. de Murcia, J. M. Functional interaction between PARP-1 and PARP-2 in chromosome stability and embryonic development in mouse / J. M. de Murcia, M. Ricoul, L. Tartier, C. Niedergang, A. Huber, F. Dantzer, V. Schreiber, J.-C. Amé, A. Dierich, M. LeMeur, L. Sabatier, P. Chambón, G. de Murcia // EMBO J. - 2003. - V. 22. - P. 2255-2263.

39. Chalmers, A. PARP-1, PARP-2, and the cellular response to low doses of ionizing radiation / A. Chalmers, P. Johnston, M. Woodcock, M. Joiner, B. Marples // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. - 2004. - V. 58. - P. 410-419.

40. Trucco, C. DNA repair defect in poly(ADP-ribose) polymerase-deficient cell lines / C. Trucco, F. J. Oliver, G. de Murcia, J. M. de Murcia // Nucleic Acids Res. - 1998. - V. 26. - P. 2644-2649.

41. Fisher, A. E. Poly(ADP-ribose) polymerase 1 accelerates single-strand break repair in concert with poly(ADP-ribose) glycohydrolase / A. E. Fisher, H. Hochegger, S. Takeda, K. W. Caldecott // Mol. Cell. Biol. - 2007. - V. 27. - P. 5597-5605.

42. Mortusewicz, O. Feedback-regulated poly(ADPribosyl) ation by PARP-1 is required for rapid response to DNA damage in living cells / O. Mortusewicz, J.-C. Amé, V. Schreiber, H. Leonhardt // Nucleic Acids Res. - 2007. - V. 35. - P. 7665-7675.

43. Okano, S. Spatial and temporal cellular responses to single-strand breaks in human cells / S. Okano, L. Lan, K. W. Caldecott, T. Mori, A. Yasui // Mol. Cell. Biol. - 2003. - V. 23.-P. 3974-3981.

44. Lan, L. In situ analysis of repair processes for oxidative DNA damage in mammalian cells / L. Lan, S. Nakajima, Y. Oohata, M. Takao, S. Okano, M. Masutani, S. H. Wilson, A. Yasui // Proc. Natl. Acad. Sci. USA-2004.-V. 101.-P. 13738-13743.

45. El-Khamisy, S. F. A requirement for PARP-1 for the assembly or stability of XRCC1 nuclear foci at sites of oxidative DNA damage / S. F. El-Khamisy, M. Masutani, H. Suzuki, K. W. Caldecott // Nucleic Acids Res. -2003. - V. 31. - P. 5526-5533.

46. de Murcia, J. M. Early embryonic lethality in PARP-1 Atm double-mutant mice suggests a functional synergy in cell proliferation during development / J. M. de Murcia, M. Mark, O. Wendling, A. Wynshaw-Boris, G. de Murcia // Mol. Cell. Biol. - 2001. - V. 21.-P. 1828-1832.

47. Huber, A. PARP-1, PARP-2 and ATM in the DNA damage response: functional synergy in mouse development / A. Huber, P. Bai, J. M. de Murcia, G. de Murcia // DNA Repair (Amst.) - 2004. - V. 3. - P. 1103-110.

48. Yélamos, J. PARP-2 deficiency affects the survival of CD4+CD8+ double-positive thymocytes / J. Yélamos, Y. Monreal, L. Saenz, E. Aguado, V. Schreiber, R. Mota, T. Fuente, A. Mingúela, P. Parrilla, G. de Murcia, E. Almarza, P. Aparicio, J. M. De Murcia // EMBO J. - 2006. - V. 25. - P. 4350-4360.

49. Dantzer, F. Functional interaction between poly(ADP-ribose) polymerase 2 (PARP-2) and TRF2: PARP activity negatively regulates TRF2 / F. Dantzer, M. J. Giraud-Panis, I. Jaco, J.-C. Amé, I. Schultz, M. Blasco, C. E. Koering, E. Gilson, J. M. De Murcia, G. De Murcia, V. Schreiber // Mol. Cell. Biol. - 2004. - V. 24. - P. 1595-1607.

50. Gomez, M. PARP-1 is a TRF2-associated poly(ADP-ribose) polymerase and protects eroded telomeres / M. Gomez, J. Wu, V. Schreiber, J. Dunlap, F. Dantzer, Y. Wang, Y. Liu // Mol. Biol. Cell - 2006. - V. 17. - P. 1686-1696.

51. Mota, R. A. Inhibition of poly(ADP-ribose) polymerase attenuates the severity of acute pancreatitis and associated lung injury / R. A. Mota, F. Sánchez-Bueno, L. Saenz, D. Hernández-Espinosa, J. Jimeno, P. L. Tornel, A. Martínez-Torrano, P. Ramirez, P. Parrilla, J. Yélamos // Lab. Invest. - 2005. - V. 85. - P. 1250-1262.

52. Moubarak, R. S. Sequential activation of poly(ADP-ribose) polymerase 1, calpains, and Bax is essential in apoptosis-inducing factor-mediated programmed necrosis / R. S. Moubarak, V. J. Yuste, C. Artus, A. Bouharrour, P. A. Greer, J. M. De Murcia, S. A. Susin // Mol. Cell. Biol. - 2007. - V. 27. - P. 4844-4862.

53. Kofler, J. Differential effect of PARP-2 deletion on brain injury after focal and global cerebral ischemia / J. Kofler, T. Otsuka, Z. Zhang, R. Noppens, M. R. Grafe, D. W. Koh,

V. L. Dawson, J. M. de Murcia, P. D. Hum, R. J. Traystman // J. Cereb. Blood Flow Metab. - 2006. - V. 26. - P. 135-141.

54. Dantzer, F. Poly(ADP-ribose) polymerase-2 contributes to the fidelity of male meiosis I and spermiogenesis / F. Dantzer, M. Mark, D. Quenet, H. Scherthan, A. Huber, B. Liebe, L. Monaco, A. Chicheportiche, P. Sassone-Corsi, G. De Murcia, J. M. De Murcia // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2006. - V. 103. - P. 14854-14859.

55. Bai, P. Peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-2 controls adipocyte differentiation and adipose tissue function through the regulation of the activity of the retinoid X receptor/PPARg heterodimer / P. Bai, S. M. Houten, A. Huber, V. Schreiber, M. Watanabe, B. Kiss, G. de Murcia, J. Auwerx, J. M. de Murcia // J. Biol. Chem. -2007. V. 282. - P. 37738-37746.

56. Jijon, H. B. Inhibition of poly(ADP-ribose) polymerase attenuates inflammation in a model of chronic colitis / H. B. Jijon, T. Churchill, D. Malfair, A. Wessler, L. D. Jewell, H. G. Parsons, K. L. Madsen // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. - 2000. - V. 279.-P. 641-651.

57. Popoff, I. Antisense oligonucleotides to poly(ADP-ribose) polymerase-2 ameliorate colitis in interleukin-10-deficient mice /1. Popoff, H. Jijon, B. Monia, M.Tavernini, M. Ma, R. McKay, K. Madsen // J. Pharmacol. Exp. Ther. - 2002. - V. 303. - P. 11451154.

58. Boehler, C. Poly(ADP-ribose) polymerase 3 (PARP3), a newcomer in cellular response to DNA damage and mitotic progression / C. Boehler, L. R. Gauthier, O. Mortusewicz, D. S. Biard, J.-M. Saliou, A. Bresson, S. Sanglier-Cianferani, S. Smith, V. Schreiber, F. Boussin, F. Dantzer // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2011. - V. 108. - P. 2783-2788.

59. Lehtio, L. Structural basis for inhibitor specificity in human poly(ADP-ribose) polymerase-3 / L. Lehtio, A. S. Jemth, R. Collins, O. Loseva, A. Johansson, N. Markova, M. Hammarstrom, A. Flores, L. Holmberg-Schiavone, J. Weigelt, T. Helleday, H. Schiiler, T. Karlberg // J. Med. Chem. -2009. - V. 52. - P. 3108-3111.

60. Rulten, S. L. PARP-3 and APLF function together to accelerate nonhomologous end-joining / S. L. Rulten, A. E. Fisher, I. Robert, M. C. Zuma, M. Rouleau, L. Ju, G. Poirier, B. Reina-San-Martin, K. W. Caldecott // Mol. Cell - 2011. - V. 41. - P. 33-45.

61. Smith, S. Tankyrase, a poly(ADP-ribose) polymerase at human telomeres / S. Smith, I. Giriat, A. Schmitt, T. de Lange // Science - 1998. - V. 282. - P. 1484-1487.

62. Sbodio, J. I. Identification of a tankyrasebinding motif shared by IRAP, TAB 182, and human TRF1 but not mouse TRF1. NuMA contains this RXXPDG motif and is a novel

tankyrase partner / J. I. Sbodio, N. W. Chi II J. Biol. Chem. - 2002. - V. 277. - P. 31887-31892.

63. Kaminker, P. G. TANK2, a new TRF1 -associated poly(ADP-ribose) polymerase, causes rapid induction of cell death upon overexpression / P. G. Kaminker, S. H. Kim, R. D. Taylor, Y. Zebarjadian, W. D. Funk, G. B. Morin, P. Yaswen, J. Campisi // J. Biol. Chem. - 2001. - V. 276. - P. 35891-35899.

64. Sbodio, J. I. Tankyrase-2 oligomerizes with tankyrase-1 and binds to both TRF1 (telomere-repeat-binding factor 1) and IRAP (insulinresponsive aminopeptidase) / J. I. Sbodio, H. F. Lodish, N. W. Chi // Biochem. J. 2002. - V. 361. - P. 451^59.

65. Dynek, J. N. Resolution of sister telomere association is required for progression through mitosis / J. N. Dynek, S. Smith // Science - 2004. - V. 304. - P. 97-100

66. Chang, P. Tankyrase-1 polymerization of poly(ADP-ribose) is required for spindle structure and function / P. Chang, M. Coughlin, T. J. Mitchison // Nature Cell Biol. -2005.-V. 7.-P. 1133-1139.

67. Hsiao, S. J. Tankyrase 2 poly(ADP-ribose) polymerase domain-deleted mice exhibit growth defects but have normal telomere length and capping / S. J. Hsiao, M. F. Poitras, B. D. Cook, Y. Liu, S. Smith // Mol. Cell. Biol. - 2006. - V. 26. - P. 2044-2054.

68. Chiang, Y. J. Generation and characterization of telomere length maintenance in tankyrase 2-deficient mice / Y. J. Chiang, M. L. Nguyen, S. Gurunathan, P. Kaminker, L. Tessarollo, J. Campisi, R.J. Hodes // Mol. Cell. Biol. - 2006. - V. 26. - P. 20372043.

69. Matsuo, R. Identification and cataloging of genes induced by long-lasting long-term potentiation in awake rats / R. Matsuo, A. Murayama, Y. Saitoh, Y. Sakaki, K. Inokuchi //J. Neurochem. - 2000. - V. 74. - P. 2239-2249.

70. Gao, G. Inhibition of retroviral RNA production by ZAP, a CCCH-type zinc finger protein / G. Gao, X. Guo, S. P. Goff// Science - 2002. - V. 297. - P. 1703-1706.

71. Guo, X. The zinc finger antiviral protein directly binds to specific viral mRNAs through the CCCH zinc finger motifs / X. Guo, J. W. Carroll, M. R. Macdonald, S. P. Goff, G. Gao // J. Virol. - 2004. - V. 78. - P. 12781-12787.

72. Ladurner, A. G. Inactivating chromosomes: a macro domain that minimizes transcription / A. G. Ladurner // Mol. Cell - 2003. - V. 12. - P. 1-3.

73. Karras, G. I. The macro domain is an ADP-ribose binding module / G. I. Karras, G. Kustatscher, H. R. Buhecha, M. D. Allen, C. Pugieux, F. Sait, M. Bycroft, A. G. Ladurner // EMBO J. - 2005. - V. 24. - P. 1911-1920.

74. Goenka, S. Selective potentiation of Stat-dependent gene expression by collaborator of Stat6 (CoaSt6), a transcriptional cofactor / S. Goenka, M. Boothby // Proc. Natl Acad. Sci. USA-2006.-V. 103.-P. 4210-4215.

75. Aguiar, R. C. BAL is a novel risk-related gene in diffuse large B-cell lymphomas that enhances cellular migration / R. C. Aguiar, Y. Yakushijin, S. Kharbanda, R. Salgia, J. A. Fletcher, M. A. Shipp / Blood - 2000. - V. 96. - P. 4328-^1334.

76. Kickhoefer, V. A. The 193-kD vault protein,VPARP, is a novel poly(ADP-ribose) polymerase / V. A. Kickhoefer, A. C. Siva, N. L. Kedersha, E. M. Inman, C. Ruland, M. Streuli, L.H. Rome // J. Cell Biol. - 1999. - V. 146. - P. 917-928.

77. Liu, Y. Vault poly(ADP-ribose) polymerase is associated with mammalian telomerase and is dispensable for telomerase function and vault structure in vivo / Y. Liu, B. E. Snow, V. A. Kickhoefer, N. Erdmann, W. Zhou, A. Wakeham, M. Gomez, L. H. Rome, L. Harrington // Mol. Cell. Biol. - 2004. - V. 24. - P. 5314-5323.

78. Raval-Fernandes, S. Increased susceptibility of vault poly(ADPribose) polymerase-deficient mice to carcinogeninduced tumorigenesis / S. Raval-Fernandes, V. A. Kickhoefer, C. Kitchen, L. H. Rome // Cancer Res. - 2005. - V. 65. - P. 8846-8852.

79. Chou, H. Y. Cdk-dependent activation of poly(ADP-ribose) polymerase member 10 (PARP-10) / H. Y. Chou, H. T. Chou, S. C. Lee // J. Biol. Chem. - 2006. - V. 281. - P. 15201-15207.

80. Johansson, M. A human poly(ADP-ribose) polymerase gene family (ADPRTL): cDNA cloning of two novel poly(ADP-ribose) polymerase homologues / M. Johansson // Genomics - 1999. - V. 57. - P. 442-445.

81. Berghammer, H. pADPRT-2: a novel mammalian polymerizing(ADP-ribosyl)transferase gene related to truncated pADPRT homologues in plants and Caenorhabditis elegans / H. Berghammer, M. Ebner, R. Marksteiner, B. Auer // FEBS Lett. - 1999. - V. 449. - P. 259-263.

82. Pion, E. DNA-induced dimerization of poly(ADP-ribose) polymerase-1 triggers its activation / E. Pion, G. M. Ullmann, J.-C. Amé, D. Gérard, G. de Murcia, E. Bombarda // Biochemistry - 2005. - V. 44. - P. 14670-14681.

83. Schreiber, V. PARP-2, structure-function relationship. In Poly(ADP-ribosyl)ation / V. Schreiber, M. Ricoul, J.-C. Amé, F. Dantzer, V. Meder, C. Spenlehauer, P. Stiegler, C. Niedergang, L. Sabatier, V. Favaudon, J. M. De Murcia, G. de Murcia - Poly(ADP-Ribosyl)ation - Landes - Bioscience and Springer - 2006. - P, 13-31.

84. Haenni, S. S. Identification of lysines 36 and 37 of PARP-2 as targets for acetylation and auto-ADP-ribosylation / S. S. Haenni, P. O. Hassa, M. Altmeyer, M. Fey, R. Imhof, M. O. Hottiger // Int. J. Biochem. Cell Biol. - 2008. - V. 40. - P. 2274-2283.

85. Langelier, M. F. A third zinc-binding domain of human PARP-1 coordinates DNA-dependent enzyme activation / M. F. Langelier, K. M. Servent, E. E. Rogers, J. M. Pascal // J. Biol. Chem. - 2008. - V. 283. - P. 4105^114.

86. Langelier, M. F. The Zn3 domain of human poly(ADP-ribose)polymerase 1 (PARP1) functions in both DNA-dependent poly(ADP-ribose) synthesis activity and chromatin compaction / M. F. Langelier, D. D. Ruhl, J. L. Plane, W. L. Kraus, J. M. Pascal // J. Biol. Chem.-2010.-V. 285.-P. 18877-18887.

87. Ruf, A. Structure of the catalytic fragment of poly(ADribose) polymerase from chicken / A. Ruf, J. M. De Murcia, G. de Murcia, G. E. Schulz // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. -1996.-V. 93.-P. 7481-7485.

88. Oliver, A. W. Crystal structure of the catalytic fragment of murine poly(ADP-ribose) polymerase-2 / A. W. Oliver, J.-C. Amé, S. M. Roe, V. Good, G. de Murcia, L. H. Pearl // Nucleic Acids Res. - 2004. - V. 32. - P. 456-464.

89. Nicolás, L. Loss of poly(ADP-ribose) polymerase-2 leads to rapid development of spontaneous T-cell lymphomas in p53-deficient mice / L. Nicolás, C. Martínez, C. Baró, M. Rodríguez, A. Baroja-Mazo, F. Sole, J. M. Flores, C. Ampurdanés, F. Dantzer, J. Martin-Caballero, P. Aparicio, J. Yelamos // Oncogene - 2010. - V. 29. - P. 2877-2883.

90. Tong, W. M. Synergistic role of Ku80 and poly(ADP-ribose) polymerase in suppressing chromosomal aberrations and liver cancer formation / W. M.Tong, U. Cortes, M. P. Hande, H. Ohgaki, L. R. Cavalli, P. M. Lansdorp, B. R. Haddad, Z. Q. Wang // Cancer Res. - 2002. - V. 62. - P. 6990-7006.

91. Tong, W. M. Poly(ADP-ribose) polymerase-1 plays a role in suppressing mammary tumourigenesis in mice / W. M. Tong, Y. G. Yang, W. H. Cao, D. Galendo, L. Frappart, Y. Shen, Z. Q. Wang // Oncogene - 2007. - V. 26. - P. 3857-3867.

92. Tong, W.M. DNA strand break-sensing molecule poly(ADP-ribose)polymerase cooperates with p53 in telomere function, chromosome stability, and tumor suppression / W. M. Tong, M. P. Hande, P. M. Landsorp, Z. Q. Wang // Mol. Cell Biol. - 2001. - V. 21.-P. 4046-4054.

93. Lengauer, C. Genetic instabilities in human cancers / C. Lengauer, K. W. Kinzler, B. Vogelstein // Nature - 1998. - V. 396. - P. 643-649.

94. Bauer P. I. Macromolecular association of ADP-ribosyltransferase and its correlation with enzymic activity / P. I. Bauer, K. G. Buki, A. Hakam, E. Kun // Biochem. J. - 1990. V. 270.-P. 17 26.

95. Mendoza-Alvarez, H. Poly(ADP-ribose) polymerase is a catalytic dimer and the automodification reaction is intermolecular / H. Mendoza-Alvarez, R. Alvarez-Gonzalez // J. Biol. Chem. - 1993. - V. 268. - P. 22575 22580.

96. Sung, J. S. Roles of base excision repair subpathways in correcting oxidized abasic sites in DNA / J. S. Sung, B. Demple // FEBS J. - 2006. - V. 273. - P. 1620-1629.

97. Wang, M. PARP-1 and Ku compete for repair of DNA double strand breaks by distinct NHEJ pathways / M. Wang, W. Wu, W. Wu, B. Rosidi, L. Zhang, H. Wang, G. Iliakis // Nucleic Acids Res. - 2006. - V. 34. - P. 6170-6182.

98. Audebert, M. Involvement of poly(ADP-ribose)polymerase-l and XRCC1/DNA ligase III in an alternative route for DNA double-strand breaks rejoining / M. Audebert, B. Salles, P. Calsou // J. Biol. Chem. - 2004. - V. 279. - P. 55117-55126.

99. Rosidi, B. Histone HI functions as a stimulatory factor in backup pathways of NHEJ / B. Rosidi, M. Wang, W. Wu, A. Sharma, H. Wang, G. Iliakis // Nucleic Acids Res. - 2008. -V. 36.-P. 1610-1623.

100. Li, B. Identification and biochemical characterization of a Werner's syndrome protein complex with Ku70/80 and poly(ADPribose)polymerase-l / B. Li, S. Navarro, N. Kasahara, L. Comai // J. Biol. Chem. - 2004. - V. 279. - P. 13659-13667.

101. Galande, S. Poly(ADP-ribose)polymerase and Ku autoantigen form a complex and synergistically bind to matrix attachment sequences / S. Galande, T. Kohwi-Shigematsu // J. Biol. Chem. - 1999. - V. 274. - P. 20521-20528.

102. Gulston, M. Processing of clustered DNA damage generates additional doublestrand breaks in mammalian cells post-irradiation / M. Gulston, C. de Lara, T. Jenner, E. Davis, P. O'Neill // Nucleic Acids Res. - 2004. - V. 32. - P. 1602-1609.

103. Mladenov, E. Induction and repair of DNA double strand breaks: the increasing spectrum of non-homologous end joining pathways / E. Mladenov, G. Iliakis // Mutat. Res.-2011.-V. 711.-P. 61-72.

104. Yan, C. T. IgH class switching and translocations use a robust non-classical end-joining pathway / C. T. Yan, C. Boboila, E. K. Souza, S. Franco, T. R. Hickernell, M. Murphy, S. Gumaste, M. Geyer, A. A. Zarrin, J. P. Manis, K. Rajewsky, F. W. Alt // Nature - 2007. - V. 449. - P. 478-482.

105. Troiani, S. Identification of candidate substrates for poly(ADP-ribose) polymerase-2 (PARP2) in the absence of DNA damage using high-density protein

microarrays / S. Troiani, R. Lupi, R. Perego, S. R. Depaolini, S. Thieffine, R. Bosotti, L. Rusconi // FEBS J. - 2011. - V. 278. - P. 3676-3687.

106. Robert, I. Parpl facilitates alternative NHEJ, whereas Parp2 suppresses IgH/c-myc translocations during immunoglobulin class switch recombination / I. Robert, F. Dantzer, B. Reina-San-Martin // J. Exp. Med. - 2009. - V. 206. - P. 1047-1056.

107. Bryant, H. E. PARP is activated at stalled forks to mediate Mrel 1-dependent replication restart and recombination / H. E. Bryant, E. Petermann, N. Schultz, A. S. Jemth, O. Loseva, N. Issaeva, F. Johansson, S. Fernandez, P. McGlynn, T. Helleday // EMBO J. - 2009. - V. 28. - P. 2601-2615.

108. Hakem, R. DNA-damage repair; the good, the bad, and the ugly / R. Hakem // EMBO J. - 2008. - V. 27. - P. 589-605.

109. Jackson, S. P. The DNA-damage response in human biology and disease / S. P. Jackson, J. Bartek // Nature - 2009. - V. 461. - P. 1071-1078.

110. Hegan, D. C. Inhibition of poly(ADP-ribose) polymerase down-regulates BRCA1 and RAD51 in a pathway mediated by E2F4 and pl30 / D. C. Hegan, Y. Lu, G. C. Stachelek, M. E. Crosby, R. S. Bindra, P. M. Glazer // Proc. Natl. Acad. Sci. USA -2010. - V. 107. - P. 2201-2206.

111. Haince, J. F. Ataxia telangiectasia mutated (ATM) signaling network is modulated by a novel poly(ADP-ribose)-dependent pathway in the early response to DNA-damaging agents / J. F. Haince, S. Kozlov, V. L. Dawson, T. M. Dawson, M. J. Hendzel, M. F. Lavin, G. G. Poirier// J. Biol. Chem. - 2007. - V. 282. - P. 16441-16453.

112. Aguilar-Quesada, R. Interaction between ATM and PARP-1 in response to DNA damage and sensitization of ATM deficient cells through PARP inhibition / R. Aguilar-Quesada, J. A. Munoz-Gamez, D. Martin-Oliva, A. Peralta, M. T. Valenzuela, R. Matinez-Romero, R. Quiles-Perez, J. Menissier-de Murcia, G. de Murcia, M. Ruiz de Almodovar, F. J. Oliver// BMC Mol. Biol. - 2007. - V. 8. - N. 29. - P. 1-8.

113. Haince, J. F. PARP 1-dependent kinetics of recruitment of MRE11 and NBS1 proteins to multiple DNA damage sites / J. F. Haince, D. McDonald, A. Rodrigue, U. Dery, J. Y. Masson, M. J. Hendzel, G. G. Poirier // J. Biol. Chem. - 2008. - V. 283. - P. 1197-1208.

114. Meder, V. S. PARP-1 and PARP-2 interact with nucleophosmin/B23 and accumulate in transcriptionally active nucleoli / V. S. Meder, M. Boeglin, G. de Murcia, V. Schreiber // J. Cell. Sci. - 2005. - V. 118. - P. 211-222.

115. Borggrefe, T. A B-cell-specific DNA recombination complex / T. Borggrefe, M. Wabl, A. T. Akhmedov, R. Jessberger // J. Biol. Chem. - 1998. - V. 273. - P. 1702517035.

116. Ramsamooj, P. Modification of nucleolar protein B23 after exposure to ionizing radiation / P. Ramsamooj, V. Notario, A. Dritschilo // Radiat. Res. - 1995. - V. 143. - P. 158-164.

117. Marples, B. Is low-dose hyper-radiosensitivity a measure of G2-phase cell radiosensitivity? / B. Marples // Cancer Metastasis Rev. - 2004. - V. 23. - P. 197-207.

118. Saxena, A. Poly(ADP-ribose) polymerase 2 localizes to mammalian active centromeres and interacts with PARP-1, Cenpa, Cenpb and Bub3, but not Cenpc / A. Saxena, L. H. Wong, P. Kalitsis, E. Earle, L. G. Shaffer, K. H. Choo // Hum. Mol. Genet. - 2002. - V. 11.-P. 2319-2329.

119. Saxena, A. Centromere proteins Cenpa, Cenpb, and Bub3 interact with poly(ADP-ribose) polymerase-1 protein and are poly(ADP-ribosyl)ated / A. Saxena, R. Saffery, L. H. Wong, P. Kalitsis, K. H. Choo // J. Biol. Chem. - 2002. - V. 277. - P. 26921-26926.

120. Earle, E. Poly(ADP-ribose) polymerase at active centromeres and neocentromeres at metaphase / E. Earle, A. Saxena, A. MacDonald, D. F. Hudson, L. G. Shaffer, R. Saffery, M. R. Cancilla, S.M. Cutts, E. Howman, K.H. Choo // Hum. Mol. Genet. -2000.-V. 9.-P. 187-194.

121. Blasco, M. A. The epigenetic regulation of mammalian telomeres / M. A. Blasco // Nat. Rev. Genet. - 2007. - V. 8. - P. 299-309.

122. Muftuoglu, M. Telomere repeat binding factor 2 interacts with base excision repair proteins and stimulates DNA synthesis by DNA polymerase beta / M. Muftuoglu, H. K. Wong, S. Z. Imam, D. M. Wilson 3rd, V. A. Bohr, P. L. Opresko // Cancer Res. -2006.-V. 66.-P. 113-124.

123. Wright, W. E. Telomere-binding factors and general DNA repair / W. E. Wright, J. W. Shay // Nat. Genet. - 2005. - V. 37. - P. 116-118.

124. Griffith, J. D. Mammalian telomeres end in a large duplex loop / J. D. Griffith, L. Comeau, S. Rosenfield, R. M. Stansel, A. Bianchi, H. Moss, T. de Lange // Cell - 1999. -V. 97.-P. 503-514.

125. Cook, B. D. Role for the related poly(ADP-Ribose)polymerases tankyrase 1 and 2 at human telomeres / B. D. Cook, J. N. Dynek, W. Chang, G. Shostak, S. Smith // Mol. Cell. Biol. - 2002. - V. 22. - P. 332-342.

126. Brown, C. J. A stain upon the silence: genes escaping X inactivation / C. J. Brown, J. M. Greally // Trends Genet. - 2003. - V. 19. - P. 432-438.

127. Nusinow, D.A. Poly(ADP-ribose) polymerase 1 is inhibited by a histone H2A variant, MacroH2A, and contributes to silencing of the inactive X chromosome / D. A. Nusinow, I. Hernández-Muñoz, T. G. Fazzio, G. M. Shah, W. L. Kraus, B. Panning // J. Biol. Chem. - 2007. - V. 282. - P. 12851-12859.

128. Quénet, D. Parp2 is required for the differentiation of post-meiotic germ cells: Identification of a spermatid-specific complex containing Parpl, Parp2, TP2 and HSPA2 / D. Quénet, M. Mark, J. Govin, A. van Dorsseleard, V. Schreiber, S. Khochbinc, F. Dantzer // Exp. Cell Res. - 2009. - V. 315. - P. 2824-2834.

129. Tramontano, F. Differential contribution of poly(ADPR)polymerase-l and 2 (PARP-1 and 2) to the poly(ADPribosyl)ation reaction in rat primary spermatocytes / F. Tramontano, M. Malanga, P. Quesada // Mol. Hum. Reprod. - 2007. - V. 13. - P. 821828.

130. Maeda, Y. PARP-2 interacts with TTF-1 and regulates expression of surfactant protein-B / Y. Maeda, T. C. Hunter, D. E. Loudy, V. Davé, V. Schreiber, J. A. Whitsett // J. Biol. Chem. - 2006. - V. 281. - P. 9600-9606.

131. Strasser, A. The role of BH3-only proteins in the immune system / A. Strasser // Nat. Rev. Immunol. - 2005. - V. 5. - P. 189-200.

132. Xi H. Sustained early growth response gene 3 expression inhibits the survival of CD4/CD8 double-positive thymocytes / H. Xi, G. J. Kersh // J. Immunol. - 2004. - V. 173.-P. 340-348.

133. Oliver, F. J. Resistance to endotoxic shock as a consequence of defective NF-kappaB activation in poly (ADP-ribose) polymerase-1 deficient mice / F. J. Oliver, J. M. de Murcia, C. Nacci, P. Decker, R. Andriantsitohaina, S. MuIIer, G. de la Rubia, J. C. Stoclet, G. de Murcia // EMBO J. - 1999. - V. 18. - P. 4446-4454.

134. Hassa, P. O. Acetylation of poly(ADP-ribose) polymerase-1 by p300/CREB-binding protein regulates coactivation of NF-kappaBdependent transcription / P. O. Hassa, S. S. Haenni, C. Buerki, N. I. Meier, W. S. Lane, H. Owen, M. Gersbach, R. Imhof, M. O. Hottiger // J. Biol. Chem. - 2005. - V. 280. - P. 40450-40464.

135. Carrillo, A. Transcription regulation of TNF-alpha-early response genes by poly(ADP-ribose) polymerase-1 in murine heart endothelial cells / A. Carrillo, Y. Monreal, P. Ramírez, L. Marin, P. Parrilla, F. J. Oliver, J. Yélamos // Nucleic Acids Res. - 2004. - V. 32. - P. 757-766.

136. Durkacz, B. W. (ADP-ribose)n participates in DNA excision repair / B. W. Durkacz, O. Omidiji, D. A. Gray, S. Shall // Nature - 1980. - V. 283. - P. 593-596.

137. Ferraris, D. V. Evolution of Poly(ADP-ribose) Polymerase-1 (PARP-1) Inhibitors. From Concept to Clinic / D. V. Ferraris // J. Med. Chem. - 2010. - V. 53. - P. 45614584.

138. Rouleau, M. PARP inhibition: PARP1 and beyond / M. Rouleau, A. Patel, M. J. Hendzel, S. H. Kaufmann, G. G. Poirier // Nat. Rev. Cancer - 2010. - V. 10. - P. 293301.

139. Banerjee, S. Making the best of PARP inhibitors in ovarian cancer / S. Banerjee, S.B. Kaye, A. Ashworth // Nat. Rev. Clin. Oncol. - 2010. - V. 9. P. 508-519

140. Bryant, H. E. Specific killing of BRCA2-deficient tumours with inhibitors of poly(ADP-ribose) polymerase / H. E. Bryant, N. Schultz, H. D. Thomas, K. M. Parker, D. Flower, E. Lopez, S. Kyle, M. Meuth, N. J. Curtin, T. Helleday // Nature. - 2005. -V. 434.-P. 913-917.

141. Farmer, H. Targeting the DNA repair defect in BRCA mutant cells as a therapeutic strategy / H. Fanner, N. McCabe, C. J. Lord, A. N. Tutt, D. A. Johnson, T. B. Richardson, M. Santarosa, K. J. Dillon, I. Hickson, C. Knights, N. M. Martin, S. P. Jackson, G. C. Smith, A. Ashworth // Nature - 2005. - V. 434. - P. 917-921.

142. Edwards, S. L. Resistance to therapy caused by intragenic deletion in BRCA2 / S. L. Edwards, R. Brough, C. J. Lord, R. Natrajan, R. Vatcheva, D. A. Levine, J. Boyd, J. S. Reis-Filho, A. Ashworth // Nature - 2008. - V. 451. - P. 1111-1115.

143. Kaelin, W. G. The concept of synthetic lethality in the context of anticancer therapy / W. G. Kaelin // Nat. Rev. Cancer. - 2005. - V. 5. - P. 689-698.

144. Sandhu, S. K. Poly(ADP-ribose) polymerase inhibitors in cancer treatment: A clinical perspective / S. K. Sandhu, T. A. Yap, J. S. de Bono // Eur. J. Cancer - 2010. -V. 46. - P. 9-20.

145. Fong, P. C. Inhibition of poly(ADP-ribose) polymerase in tumors from BRCA mutation carriers / P. C. Fong, D. S. Boss, T. A. Yap, A. Tutt, P. Wu, M. Mergui-Roelvink, P. Mortimer, H. Swaisland, A. Lau, M. J. O'Connor, A. Ashworth, J. Carmichael, S. B. Kaye, J. H. Schellens, J. S. de Bono // N. Engl. J. Med. - 2009. - V. 361.-P. 123-134.

146. Hutchinson, L. Targeted therapies: PARP inhibitor olaparib is safe and effective in patients with BRCA1 and BRCA2 mutations / L. Hutchinson // Nat. Rev. Clin. Oncol. -2010. - V. 7. P. 549.

147. Mendes-Pereira, A. M. Synthetic lethal targeting of PTEN mutant cells with PARP inhibitors / A. M. Mendes-Pereira, S. A. Martin, R. Brough, A. McCarthy, J. R.

Taylor, J. S. Kim, T. Waldman, C. J. Lord, A. Ashworth // EMBO Mol. Med. - 2009. -V. l.-P. 315-322.

148. Dedes, K. J. PTEN deficiency in endometrioid endometrial adenocarcinomas predicts sensitivity to PARP inhibitors / K. J. Dedes, D. Wetterskog, A. M. Mendes-Pereira, R. Natrajan, M. B. Lambros, F. C. Geyer, R. Vatcheva, K. Savage, A. Mackay, C. J. Lord, A. Ashworth, J. S. Reis-Filho // Sci. Transi. Med. - 2010. - V. 2. - N. 53. -P. 75.

149. McEllin, B. PTEN loss compromises homologous recombination repair in astrocytes: implications for glioblastoma therapy with temozolomide or poly(ADP-ribose) polymerase inhibitors / B. McEllin, C. V. Camacho, B. Mukherjee, B. Hahm, N. Tomimatsu, R. M. Bachoo, S. Burma // Cancer Res. - 2010. - V. 70. - P. 5457-5464.

150. Buisson, R. Cooperation of breast cancer proteins PALB2 and piccolo BRCA2 in stimulating homologous recombination / R. Buisson, A. M. Dion-Côté, Y. Coulombe, H. Launay, H. Cai, A. Z. Stasiak, A. Stasiak, B. Xia, J. Y. Masson // Nat. Struct. Mol. Biol. -2010. - V. 17.-P. 1247-1254.

151. Williamson, C. T. ATM deficiency sensitizes mantle cell lymphoma cells to poly(ADP-ribose) polymerase-1 inhibitors / C. T. Williamson, H. Muzik, A. G. Turhan, A. Zamô, M. J. O'Connor, D. G. Bebb, S. P. Lees-Miller // Mol. Cancer Ther. - 2010. -V. 9. - P. 347-357.

152. Rottenberg, S. High sensitivity of BRCA1-deficient mammary tumors to the PARP inhibitor AZD2281 alone and in combination with platinum drugs / S. Rottenberg, J. E. Jaspers, A. Kersbergen, E. van der Burg, A. O. Nygren, S. A. Zander, P. W. Derksen, M. de Bruin, J. Zevenhoven, A. Lau, R. Boulter, A. Cranston, M. J. O'Connor, N. M. Martin, P. Borst, J. Jonkers // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2008. - V. 105.-P. 17079-17084.

153. Tutt, A. Oral poly(ADP-ribose) polymerase inhibitor olaparib in patients with BRCA1 or BRCA2 mutations and advanced breast cancer: a proof-of-concept trial / A. Tutt, M. Robson, J. E. Garber, S. M. Domchek, M. W. Audeh, J. N. Weitzel, M. Friedlander, B. Arun, N. Loman, R. K. Schmutzler, A. Wardley, G. Mitchell, H. Earl, M. Wickens, J. Carmichael // Lancet - 2010. - V. 376. - P. 235-244.

154. Audeh, M. W. Oral poly(ADP-ribose) polymerase inhibitor olaparib in patients with BRCA1 or BRCA2 mutations and recurrent ovarian cancer: a proof-of-concept trial / M. W. Audeh, J. Carmichael, R. T. Penson, M. Friedlander, B. Powell, K. M. Bell-McGuinn, C. Scott, J. N. Weitzel, A. Oaknin, N. Loman, K. Lu, R. K. Schmutzler, U. Matulonis, M. Wickens, A. Tutt // Lancet. - 2010. - V. 376. - P. 245-251.

155. Penning, T. D. Discovery of the Poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) inhibitor 2-[(R)-2-methylpyrrolidin-2-yl]-lH-benzimidazole-4-carboxarnide (ABT-888) for the treatment of cancer / T. D. Penning, G. D. Zhu, V. B. Gandhi, J. Gong, X. Liu, Y. Shi, V. Klinghofer, E. F. Johnson, C. K. Donawho, D. J. Frost, V. Bontcheva-Diaz, J. J. Bouska, D. J. Osterling, A. M. Olson, K. C. Marsh, Y. Luo, V. L. Giranda // J. Med. Chem. - 2009. - V. 52. - P. 514-523.

156. Palma, J. P. ABT-888 confers broad in vivo activity in combination with temozolomide in diverse tumors / J. P. Palma, Y. C. Wang, L. E. Rodriguez, D. Montgomery, P. A. Ellis, G. Bukofzer, A. Niquette, X. Liu, Y. Shi, L. Lasko, G. D. Zhu, T. D. Penning, V. L. Giranda, S. H. Rosenberg, D. J. Frost, C. K. Donawho II Clin. Cancer Res. - 2009. - V. 15. - P. 7277-7290.

157. Kummar, S. Phase 0 clinical trial of the poly (ADP-ribose) polymerase inhibitor ABT-888 in patients with advanced malignancies / S. Kummar, R. Kinders, M. E. Gutierrez, L. Rubinstein, R. E. Parchment, L. R. Phillips, J. Ji, A. Monks, J. A. Low, A. Chen, A. J. Murgo, J. Collins, S. M. Steinberg, H. Eliopoulos, V. L. Giranda, G. Gordon, L. Helman, R. Wiltrout, J. E. Tomaszewski, J. H. Doroshow // J. Clin. Oncol. - 2009. -V. 27.-P. 2705-2711.

158. O'Shaughnessy, J. Efficacy of BSI-201, a poly (ADP-ribose) polymerase-1 (PARP1) inhibitor, in combination with gemcitabine/carboplatin (G/C) in patients with metastatic triple-negative breast cancer (TNBC): Results of a randomized phase II trial / J. O'Shaughnessy, C. Osborne, J. Pippen, M. Yoffe, D. Patt, G. Monaghan, C. Rocha, V. Ossovskaya, B. Sherman, C. Bradley, N. C. Raleigh, T. X. Austin, C. A. Brisbane // J. Clin. Oncol. - 2009. - V. 27. (suppl; abstr 3).

159. Liang, H. Iniparib, a PARP1 inhibitor for the potential treatment of cancer, including triple-negative breast cancer / H. Liang, A. R. Tan // IDrugs - 2010. - V. 13. -P. 646-656.

160. Plummer, R. Phase I study of the poly(ADP-ribose) polymerase inhibitor, AGO 14699, in combination with temozolomide in patients with advanced solid tumors / R. Plummer, C. Jones, M. Middleton, R. Wilson, J. Evans, A. Olsen, N. Curtin, A. Boddy, P. McHugh, D. Newell, A. Harris, P. Johnson, H. Steinfeldt, R. Dewji, D. Wang, L. Robson, H. Calvert // Clin. Cancer Res. - 2008. - V. 14. - P. 7917-7923.

161. Drew, Y. Therapeutic potential of poly(ADP-ribose) polymerase inhibitor AGO 14699 in human cancers with mutated or methylated BRCA1 or BRCA2 / Y. Drew, E. A. Mulligan, W. T. Vong, H. D. Thomas, S. Kahn, S. Kyle, A. Mukhopadhyay, G.

Los, Z. Hostomsky, E. R. Plummer, R. J. Edmondson, N. J. Curtin // J. Natl. Cancer Inst.-201 l.-V. 103.-P. 334-346.

162. Miknyoczki, S. The selective poly(ADP-ribose) polymerase-1(2) inhibitor, CEP-8983, increases the sensitivity of chemoresistant tumor cells to temozolomide and irinotecan but does not potentiate myelotoxicity / S. Miknyoczki, H. Chang, J. Grobelny, S. Pritchard, C. Worrell, N. McGann, M. Ator, J. Husten, J. Deibold, R. Hudkins, A. Zulli, R. Parchment, B. Ruggeri // Mol. Cancer Ther. - 2007. - V. 6. - P. 2290-2302.

163. Jones, P. Discovery of 2-{4-[(3S)-piperidin-3-yl]phenyl}-2H-indazole-7-carboxamide (MK-4827): A novel oral poly(ADP-ribose)polymerase (PARP) inhibitor efficacious in BRCA-1 and -2 mutant tumors / P. Jones, S. Altamura, J. Boueres, F. Ferrigno, M. Fonsi, C. Giomini, S. Lamartina, E. Monteagudo, J. M. Ontoria, M. V. Orsale, M. C. Palumbi, S. Pesci, G. Roscilli, R. Scarpelli, C. Schultz-Fademrecht, C. Toniatti, M. Rowley // J. Med. Chem. - 2009. - V. 52. - P. 7170-7185.

164. Bedikian, A. Y. A phase IB trial of intravenous INO-lOOl plus oral temozolomide in subjects with unresectable stage-Ill or IV melanoma / A. Y. Bedikian, N. E. Papadopoulos, K. B. Kim, W. J. Hwu, J. Homsi, M. R. Glass, S. Cain, P. Rudewicz, L. Vernillet, P. Hwu // Cancer Invest. - 2009. - V. 27. - P. 756-763.

165. Perkins, E. Novel inhibitors of poly(ADP-ribose)polymerase/PARPl and PARP2 identified using a cell-based screen in yeast / E. Perkins, D. Sun, A. Nguyen, S. Tulac, M. Francesco, H. Tavana, H. Nguyen, S.Tugendreich, P. Barthmaier, J. Couto, E. Yeh, S.Thode, K. Jarnagin, A. Jain, D. Morgans, T. Melese // Cancer Res. - 2001. - V. 61. -P.4175-4183.

166. Sunderland, P. T. 5-Benzamidoisoquinolin-l-ones and 5-(oo-Carboxyalkyl)isoquinolin-l-ones as Isoform-Selective Inhibitors of Poly(ADP-ribose) Polymerase2 (PARP-2) / P. T. Sunderland, E. C. Woon, A. Dhami, A. B. Bergin, M. F. Mahon, P. J. Wood, L. A. Jones, S. R. Tully, M. D. Lloyd, A. S. Thompson, H. Javaid, N. M. Martin, M. D. Threadgill // J. Med. Chem. - 2011. - V. 54. - P. 2049-2059.

167. Pellicciari, R. On the way to selective PARP-2 inhibitors. Design, synthesis, and preliminary evaluation of a series of isoquinolinone derivatives / R. Pellicciari, E. Camaioni, G. Costantino, L. Formentini, P. Sabbatini, F. Venturoni, G. Eren, D. Bellocchi, A. Chiarugi, F. Moroni // Chem. Med. Chem. - 2008. - V. 3. - P. 914-923.

168. Wilson 3rd, D. M. Life without DNA repair / D. M. Wilson 3rd, L. H. Thompson //Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1997,-V. 94.-P. 12754-12757.

169. McCullough A. K. Initiation of base excision repair: glycosylase mechanisms and structures / A. K. McCullough, M. L. Dodson, R. S. Lloyd // Annu. Rev. Biochem. -1999.-V. 68.-P. 255-285.

170. Atamna, H. A method for detecting abasic sites in living cells: age-dependent changes in base excision repair / H. Atamna, I. Cheung, B. N. Ames // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2000. - V. 97. - P. 686-691.

171. Burrows, C. J. Oxidative nucleobase modifications leading to strand scission / C. J. Burrows, J. G. Muller // Chem. Rev. - 1998. - V. 98. - P. 1109-1152.

172. Loeb, L. A. Mutagenesis by apurinic/apyrimidinic sites / L. A. Loeb, B. D. Preston // Annu. Rev. Genet. - 1986. - V. 20. - P. 201-230.

173. Demple, B. Cloning and expression of APE, the cDNA encoding the major human apurinic endonuclease: definition of a family of DNA repair enzymes / B. Demple, T. Herman, D. S. Chen // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1991. - V. 88. - P. 11450-11454.

174. Robson, C. N. Isolation of cDNA clones encoding a human apurinic/apyrimidinic endonuclease that corrects DNA repair and mutagenesis defects in E. coli xth (exonuclease III) mutants / C. N. Robson, I. D. Hickson // Nucleic Acids Res. - 1991. -V. 19.-P. 5519-5523.

175. Summer, H. HMGA2 exhibits dRP/AP site cleavage activity and protects cancer cells from DNA-damage-induced cytotoxicity during chemotherapy / H. Summer, O. Li, Q. Bao, L. Zhan, S. Peter, P. Sathiyanathan, D. Henderson, T. Klonisch, S. D. Goodman, P. Droge // Nucleic Acids Res. - 2009. - V. 37. - P. 4371-^1384.

176. Krokan, H. E. Base excision repair of DNA in mammalian cells / H. E. Krokan, H. Nilsen, F. Skorpen, M. Otterlei, G. Slupphaug // FEBS Lett. - 2000. - V. 476. - P. 73-77.

177. David, S. S. Chemistry of Glycosylases and Endonucleases Involved in Base-Excision Repair / S. S. David, S. D. Williams // Chem. Rev. - 1998. - V. 98. - P. 12211262.

178. Piersen, C. E. AP lyases and dRPases: commonality of mechanism / C. E. Piersen, A. K. McCullough, R. S. Lloyd // Mutat. Res. - 2000. - V. 459. - P. 43-53.

179. Zharkov, D. O. MutY DNA glycosylase: base release and intermediate complex formation / D. O. Zharkov, A. P. Grollman // Biochemistry. - 1998. - V. 37. - P. 1238412394.

180. Nazarkina, Z. K. XRCC1 interactions with base excision repair DNA intermediates / Z. K. Nazarkina, S. N. Khodyreva, S. Marsin, O. I. Lavrik, J. P. Radicella // DNA Repair (Amst). - 2007. - V. 6. - P. 254-264.

181. Ilina, E. S. Ku antigen interacts with abasie sites / E. S. Ilina, O. I. Lavrik, S. N. Khodyreva // Biochim. Biophys. Acta. - 2008. - V. 1784. - P. 1777-1785.

182. Hegde V. Human ribosomal protein S3 interacts with DNA base excision repair proteins hAPE/Ref-1 and hOGGl / V. Hegde, M. Wang, W. A. Deutsch // Biochemistry. -2004. -V. 43. -P. 14211-14217.

183. Postel, E. H. Catalysis of DNA cleavage and nucleoside triphosphate synthesis by NM23-H2/NDP kinase share an active site that implies a DNA repair function / E. H. Postel, B. M. Abramczyk, M. N. Levit, S. Kyin // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. - 2000. -V. 97.-P. 14194—14199.

184. Roberts, S. A. Ku is a 5'-dRP/AP lyase that excises nucleotide damage near broken ends / S. A. Roberts, N. Strande, M. D. Burkhalter, C. Strom, J. M. Havener, P. Hasty, D. A. Ramsden //Nature -2010. - V. 464. - P. 1214 - 1217.

185. Sczepanski, J. T. Rapid DNA-protein cross-linking and strand scission by an abasic site in a nucleosome core particle / J. T. Sczepanski, R. S. Wong, J. N. McKnight, G. D. Bowman, M. M. Greenberg//Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. - 2010. - V. 107. - P. 22475 - 22480.

186. Krishnakumar, R. The PARP side of the nucleus: molecular actions, physiological outcomes, and clinical targets / R. Krishnakumar, W. L. Kraus // Mol. Cell. - 2010. - V. 39. - P. 8-24.

187. Sukhanova, M. V. Human base excision repair enzymes apurinic/apyrimidinic endonucleasel (APE1), DNA polymerase beta and poly(ADP-ribose) polymerase 1: interplay between strand-displacement DNA synthesis and proofreading exonuclease activity / M. V. Sukhanova, S. N. Khodyreva, N. A. Lebedeva, R. Prasad, S. H. Wilson, O. I. Lavrik // Nucleic Acids Res. - 2005. - V. 33. - P. 1222-1229.

188. Seeberg, E. The base excision repair pathway / E. Seeberg, L. Eide, M. Bjoras // Trends Biochem Sci. - 1995. - V.20. - P. 391-397.

189. SchSrer, O. D. Recent progress in the biology, chemistry and structural biology of DNA glycosylases/O. D. Scharer, J. Jiricny//Bioessays.-2001.- V. 23.-P. 270-281.

190. Hitomi, K. The intricate structural chemistry of base excision repair machinery: implications for DNA damage recognition, removal, and repair / K. Hitomi, S. Iwai, J. A. Tainer // DNA Repair (Amst). - 2007. - V. - 6. - P. 410-428.

191. Wilson, S. H. Passing the baton in base excision repair / S. H. Wilson, T. A. Kunkel // Nat. Struct. Biol. - 2000. - V. 7. - P. 176-178.

192. Wallace, S. S. Enzymatic processing of radiation-induced free radical damage in DNA / S. S. Wallace // Radiat. Res. - 1998. - V. 150. - P. 60-79.

193. Jilani, A. Molecular cloning of the human gene, PNKP, encoding a polynucleotide kinase 3'-phosphatase and evidence for its role in repair of DNA strand breaks caused by oxidative damage / A. Jilani, D. Ramotar, C. Slack, C. Ong, X. M. Yang, S. W. Scherer, D. D. Lasko III. Biol. Chem. - 1999. - V. 274. - P. 24176-24186.

194. Lebedeva, N. A. AP-site cleavage activity of tyrosyl-DNA phosphodiesterase 1 / N. A. Lebedeva, N. I. Rechkunova, 0. I. Lavrik // FEBS Lett. - 2011. - V. 585. - P. 683-686.

195. Lebedeva, N. A. Tyrosyl-DNA phosphodiesterase 1 initiates repair of apurinic/apyrimidinic sites / N. A. Lebedeva, N. I. Rechkunova, S. F. El-Khamisy, O. I. Lavrik//Biochimie-2012. - V. 94.-P. 1749-1753.

196. Sattler, U. Long-patch DNA repair synthesis during base excision repair in mammalian cells / U. Sattler, P. Frit, B. Salles, P. Calsou // EMBO Rep. - 2003. - V. 4. - P. 363-367.

197. Frosina, G. J. Two pathways for base excision repair in mammalian cells / G. Frosina, P. Fortini, O. Rossi, F. Carrozzino, G. Raspaglio, L. S. Cox, D. P. Lane, A. Abbondandolo, E. Dogliotti // Biol Chem. - 1996. -V. 271. - P. 9573-9578.

198. Klungland, A. Second pathway for completion of human DNA base excision-repair: reconstitution with purified proteins and requirement for DNase IV (FEN1) / A. Klungland, T. Lindahl // EMBO J. - 1997. - V. 16. - P. 3341-3348.

199. Dianov, G. L. Role of DNA polymerase beta in the excision step of long patch mammalian base excision repair / G. L. Dianov, R. Prasad, S. H. Wilson, V. A. Bohr // J. Biol. Chem. - 1999.-V. 274.-P. 13741-13743.

200. Fortini, P. Different DNA polymerases are involved in the short- and long-patch base excision repair in mammalian cells / P. Fortini, B. Pascucci, E. Parlanti, R. W. Sobol, S. H. Wilson, E. Dogliotti // Biochemistry. - 1998. - V. 37. - P. 3575-3580.

201. Stucki, M. Mammalian base excision repair by DNA polymerases delta and epsilon / M. Stucki, B. Pascucci, E. Parlanti, P. Fortini, S. H. Wilson, U. Hubscher, E. Dogliotti // Oncogene. - 1998. - V. 17. - P. 835-843.

202. Prasad, R. FEN1 stimulation of DNA polymerase beta mediates an excision step in mammalian long patch base excision repair / R. Prasad, G. L. Dianov, V. A. Bohr, S. H. Wilson // J. Biol. Chem. - 2000. - V. 275. - P. 4460-4466.

203. Prasad, R. DNA polymerase beta -mediated long patch base excision repair. PoIy(ADP-ribose)polymerase-1 stimulates strand displacement DNA synthesis / R. Prasad, O. I. Lavrik, S. J. Kim, P. Kedar, X. P. Yang, B. J. Vande Berg, S. H. Wilson // J.Biol. Chem. - 2001. - V. 276. - P. 32411 -32414.

204. Liu, Y. DNA polymerase beta and flap endonuclease 1 enzymatic specificities sustain DNA synthesis for long patch base excision repair / Y. Liu, W. A. Beard, D. D. Shock, R. Prasad, E. W. Hou, S. H. Wilson // J. Biol. Chem. - 2005. - V. 280. - P. 36653674.

205. Fan, J. Protein-protein interactions and posttranslational modifications in mammalian base excision repair / J. Fan, D. M. Wilson 3rd // Free Radic Biol Med. -2005.-V. 38.-P. 1121-1138.

206. Friedberg, E. C. DNA repair: from molecular mechanism to human disease / E. C. Friedberg, A. Aguilera, M. Gellert, P. C. Hanawalt, J. B. Hays, A. R. Lehmann, T. Lindahl, N. Lowndes, A. Sarasin, R. D. Wood // DNA Repair (Amst). - 2006. - V. 5. -P. 986-996.

207. Caldecott, K.W. XRCC1 polypeptide interacts with DNA polymerase beta and possibly poly (ADP-ribose) polymerase, and DNA ligase III is a novel molecular 'nicksensor' in vitro / K. W. Caldecott, S. Aoufouchi, P. Johnson, S. Shall // Nucleic Acids Res. - 1996. - V. 24. - P. 4387-4394.

208. Masson, M. XRCC1 is specifically associated with poly(ADP-ribose) polymerase and negatively regulates its activity following DNA damage / M. Masson, C. Niedergang, V. Schreiber, S. Muller, J. M. de Murcia, G. de Murcia // Mol. Cell Biol. -1998.-V. 18.-P. 3563-3571.

209. Leppard, J. B. Physical and functional interaction between DNA ligase Illalpha and poly(ADP-Ribose) polymerase 1 in DNA single-strand break repair / J. B. Leppard, Z. Dong, Z. B. Mackey, A. E. Tomkinson // Mol. Cell. Biol. - 2003. - V. 23. - P. 59195927.

210. Frouin, I. Human proliferating cell nuclear antigen, poly(ADP-ribose) polymerase-1, and p21wafl/cipl. A dynamic exchange of partners / I. Frouin, G. Maga, M. Denegri, F. Riva, M. Savio, S. Spadari, E. Prosperi, A. I. Scovassi // J. Biol. Chem. -2003. - V. 278. - P. 39265-39268.

211. Daviet, S. Major oxidative products of cytosine are substrates for the nucleotide incision repair pathway / S. Daviet, S. Couve-Privat, L. Gros, K. Shinozuka, H. Ide, M. Saparbaev, A. A. Ishchenko // DNA Repair (Amst). - 2007. - V. 6. - P. 8-18.

212. Gros, L. The major human AP endonuclease (Apel) is involved in the nucleotide incision repair pathway / L. Gros, A. A. Ishchenko, H. Ide, R. H. Elder, M. K. Saparbaev // Nucleic Acids Res. - 2004. - V. 32. - P. 73-81.

213. Ishchenko, A. A. Uncoupling of the base excision and nucleotide incision repair pathways reveals their respective biological roles / A. A. Ishchenko, E. Deprez, A.

Maksimenko, J. С. Brochon, P. Tauc, M. K. Saparbaev // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. -2006. - V. 103. - P. 2564-2569.

214. Das, A. NEIL2-initiated, APE-independent repair of oxidized bases in DNA: Evidence for a repair complex in human cells / A. Das, L. Wiederhold, J. B. Leppard, P. Kedar, R. Prasad, H. Wang, I. Boldogh, F. Karimi-Busheri, M. Weinfeld, A. E. Tomkinson, S. H. Wilson, S. Mitra, T. К. Hazra // DNA Repair (Amst). - 2006. - V. 5. -p. 1439-1448.

215. Wiederhold, L. AP endonuclease-independent DNA base excision repair in human cells / L. Wiederhold, J. B. Leppard, P. Kedar, F. Karimi-Busheri, A. Rasouli-Nia, M. Weinfeld, A. E. Tomkinson, T. Izumi, R. Prasad, S. H. Wilson, S. Mitra, Т. К. Hazra // Mol Cell. - 2004. - V. 15. - P. 209-220.

216. Tsao, D. Induction and processing of oxidative clustered DNA lesions in 56Fe-ion-irradiated human monocytes / D. Tsao, P. Kalogerinis, I. Tabrizi, M. Dingfelder, R. D. Stewart, A. G. Georgakilas // Radiat. Res. - 2007. - V. 168. - P. 87-97.

217. Georgakilas, A. G. Processing of bistranded abasic DNA clusters in gamma-irradiated human hematopoietic cells / A. G. Georgakilas, P. V. Bennett, D. M. Wilson 3rd, В. M. Sutherland // Nucleic Acids Res. - 2004. - V. 32. - P. 5609-5620.

218. David-Cordonnier M. H. Efficiency of incision of an AP site within clustered DNA damage by the major human AP endonuclease / M. H. David-Cordonnier, S. M. Cunniffe, I. D. Hickson, P. O'Neill // Biochemistry. - 2002. - V. 41. - P. 634-642.

219. Budworth, H. Repair of tandem base lesions in DNA by human cell extracts generates persisting single-strand breaks / H. Budworth, G. Matthewman, P. O'Neill, G.L. Dianov // J. Mol. Biol. - 2005. - V. 351. - P. 1020-1029.

220. Hashimoto, M. A possible role of Ku in mediating sequential repair of closely opposed lesions / M. Hashimoto, C. D. Donald, S. M. Yannone, D. J. Chen, R. Roy, Y. W. Kow // J. Biol. Chem. - 2001. - V. 276. - P. 12827-12831.

221. Mourgues, S. Base excision repair processing of abasic site/single-strand break lesions within clustered damage sites associated with XRCC1 deficiency / S. Mourgues, M. E. Lomax, P. O'Neill // Nucleic Acids Res. - 2007. - V. 35. - P. 7676-7687.

222. Драчкова, И. А. Реагенты для модификации белково-нуклеиновых комплексов. II. Сайт-специфическая фотомодификация комплексов ДНК-полимеразы бета праймерами, элонгированными экзо-М-замещенными арилазидными производными dCTP / И. А. Драчкова, И. О. Петрусева, И. В. Сафронов, A. JI. Захаренко, Г. В. Шишкин, О. И. Лаврик, С. Н. Ходырева // Биоорган, химия. -2001. - V. 27. - Р. 197-204.

223. Lebedeva, N.A. АР endonuclease 1 has no biologically significant 3(')-->5(')-exonuclease activity / N. A. Lebedeva, S.N. Khodyreva, A. Favre, О. I. Lavrik // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2003. - V. 300. - P. 182-187.

224. Суханова, M. В. Поли(АОР-рибоза)полимераза-1 - регулятор белково-нуклеиновых взаимодействий в процессах, возникающих при генотоксическом воздействии / М. В. Суханова, О. И. Лаврик, С. Н. Ходырева // Молекулярная биология - 2004. - Т. 38. - С. 834-847.

225. Назаркина, Ж. К. Использование фотоактивных флэп-структур для исследования взаимодействий флэпэндонуклеазы-1 с репликативным белком А / Ж. К. Назаркина, И. О. Петрусева, И. В. Сафронов, О. И. Лаврик, С. Н. Ходырева // Биохимия - 2003. - Т. 68. - С. 934 - 942.

226. Giner, Н. Overproduction and large-scale purification of the human poly(ADP-ribose) polymerase using a baculovirus expression system / H. Giner, F. Simonin, G. de Murcia, J. M. De Murcia // Gene. - 1992. - V. 114. - P. 279-283.

227. Biade, S. Impairment of proliferating cell nuclear antigen-dependent apurinic/apyrimidinic site repair on linear DNA / S. Biade, R. W. Sobol, S. H. Wilson, Y. Matsumoto // J. Biol. Chem. - 1998. - V. 273. - P. 898 - 902.

228. Laemmli, U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 / U. K. Laemmli // Nature - 1970. - V. 227. - P. 680-685.

229. Bradford, M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding / M. M. Bradford // Anal. Biochem. - 1976. - V. 72. - P. 248-254.

230. Ильина, E. С. Идентификация Ки80-субъединицы Ku-антигена как белка, взаимодействующего с апуриновыми/апиримидиновыми сайтами / Е. С. Ильина, О. И. Лаврик, С. Н. Ходырева // ДАН - 2009. - Т. 424. - С. 411 -414.

231. Gullo, С. The biology of Ku and its potential oncogenic role in cancer / C. Gullo, M. Au, G. Feng, G. Teoh // Biochim. Biophys. Acta. - 2006. - V. 1765. - P. 223-234.

232. Lavrik, О. I. Photoaffinity labeling of mouse fibroblast enzymes by a base excision repair intermediate. Evidence for the role of poly(ADP-ribose) polymerase-1 in DNA repair / О. I. Lavrik, R. Prasad, R. W. Sobol, J. K. Horton, E. J. Ackerman, S. H. Wilson // J. Biol. Chem. - 2001. - V. 276. - P. 25541-25548.

233. Sukhanova, M. Poly(ADP-ribose) polymerase 1 regulates activity of DNA polymerase beta in long patch base excision repair / M. Sukhanova, S. Khodyreva, O. Lavrik // Mutat. Res. - 2010. - V. 685. - P. 80-89.

234. D'Silva, I. Relative affinities of poly(ADP-ribose) polymerase and DNA-dependent protein kinase for DNA strand interruptions / I. D'Silva, J. D. Pelletier, J. Lagueux, D. D'Amours, M. A. Chaudhry, M. Weinfeld, S. P. Lees-Miller, G. G. Poirier // Biochim. Biophys. Acta. - 1999. - V. 1430. - P. 119-126.

235. Satoh, M. S. NAD(+)-dependent repair of damaged DNA by human cell extracts / M.S. Satoh, G. G. Poirier, T. Lindahl // J. Biol. Chem. - 1993. - V. 268. - P. 5480-5487.

236. Grin, I. R. Deoxyribophosphate lyase activity of mammalian endonuclease VIII-like proteins /1. R. Grin, S. N. Khodyreva, G. A. Nevinsky, D. O. Zharkov // FEBS Lett.

- 2006. - V. 580. - P. 4916^922.

237. Wilson, D. M. 3rd The major human abasic endonuclease: formation, consequences and repair of abasic lesions in DNA / D. M. Wilson 3rd, D. Barsky // Mutat. Res. - 2001. - V. 485. - P. 283-307.

238. Almeida, K. H. A unified view of base excision repair: lesion-dependent protein complexes regulated by post-translational modification / K. H. Almeida, R. W. Sobol // DNA Repair (Amst) - 2007. - V. 6. - P. 695-711.

239. Cistulli, C. AP endonuclease and poly(ADP-ribose) polymerase-1 interact with the same base excision repair intermediate / C. Cistulli, O. I. Lavrik, R. Prasad, E. Hou, S. H. Wilson // DNA Repair (Amst) - 2004. - V. 3. - P. 581-591.

240. Enguita, F. J. Interaction of the two proteins of the methoxylation system involved in cephamycin C biosynthesis. Immunoaffinity, protein cross-linking, and fluorescence spectroscopy studies / F. J. Enguita, P. Liras, A. L. Leitao, J. F. Martin // J. Biol. Chem.

- 1996. - V. 271. - P. 33225-33230.

241. Yelamos, J. Toward specific functions of poly(ADP-ribose) polymerase-2 / J. Yelamos, V. Schreiber, F. Dantzer//Trends Mol. Med. - 2008. - V. 14. - P. 169-178.

242. Yakubov, L. Oligodeoxynucleotides interact with recombinant CD4 at multiple sites / L. Yakubov, Z. Khaled, L. M. Zhang, A. Truneh, V. Vlassov, C. A. Stein // J. Biol. Chem. - 1993. - V. 268. - P. 18818-18823.

243. Bailly, V. Escherichia coli endonuclease III is not an endonuclease but a betaelimination catalyst / V. Bailly, W. G. Verly // Biochem J. - 1987. - V. 242. - P. 565572.

244. Liuzzi, M. A new approach to the study of the base-excision repair pathway using methoxyamine / M. Liuzzi, M. Talpaert-Borle // J. Biol. Chem. - 1985. -V. 260. - P. 5252-5258.

245. Bennett, S. E. Characterization of the aldehyde reactive probe reaction with AP-sites in DNA: influence of AP-lyase on adduct stability / S. E. Bennett, J. Kitner // Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids - 2006. - V. 25. - P. 823-842.

246. Prasad, R. Human DNA polymerase beta deoxyribose phosphate lyase. Substrate specificity and catalytic mechanism / R. Prasad, W. A. Beard, P. R. Strauss, S. H. Wilson //J. Biol. Chem. - 1998. - V. 273. - P. 15263-15270.

247. Osheroff, W. P. The fidelity of DNA polymerase beta during distributive and processive DNA synthesis / W. P. Osheroff, H. K. Jung, W. A. Beard, S. H. Wilson, T. A. Kunkel //J. Biol. Chem. - 1999. - V. 274. - P. 3642-3650.

248. Chan, K. Overexpression of DNA polymerase beta results in an increased rate of frameshift mutations during base excision repair / K. Chan, S. Houlbrook, Q. M. Zhang, M. Harrison, I. D. Hickson, G. L. Dianov // Mutagenesis. - 2007. - V. 22. - P. 183-188.

249. Srivastava, D. K. Mammalian abasic site base excision repair. Identification of the reaction sequence and rate-determining steps / D. K. Srivastava, B. J. Berg, R. Prasad, J. T. Molina, W. A. Beard, A. E. Tomkinson, S. H. Wilson // J. Biol. Chem. - 1998. - V. 273.-P. 21203-21209

250. Takeshita, M. Oligodeoxynucleotides containing synthetic abasic sites. Model substrates for DNA polymerases and apurinic/apyrimidinic endonucleases / M. Takeshita, C. N. Chang, F. Johnson, S. Will, A. P. Grollman // J. Biol. Chem. - 1987. -V. 262.-P. 10171-10179.

251. Erzberger, J. P. The role of Mg2+ and specific amino acid residues in the catalytic reaction of the major human abasic endonuclease: new insights from EDTA-resistant incision of acyclic abasic site analogs and site-directed mutagenesis / J. P. Erzberger, D. M. Wilson 3rd // J. Mol. Biol. - 1999. - V. 290. - P. 447^57.

252. Chaudhry, M. A. Reactivity of human apurinic/apyrimidinic endonuclease and Escherichia coli exonuclease III with bistranded abasic sites in DNA / M. A. Chaudhry, M. Weinfeld // J. Biol. Chem. - 1997. - V. 272. - P. 15650-15655.

253. McKenzie, J. A. Oligonucleotides with bistranded abasic sites interfere with substrate binding and catalysis by human apurinic/apyrimidinic endonuclease / J. A. McKenzie, P. R. Strauss // Biochemistry - 2001. - V. 40. - P. 13254-13261.

254. Chen, J. DNA oligonucleotides with A, T, G or С opposite, an abasic site: structure and dynamics / J. Chen, F. Y. Dupradeau, D. A. Case, C. J. Turner, J. Stubbe // Nucleic Acids Research. - 2008. - V. 36. - P. 253-262.

255. Дырхеева, H. С. Взаимодействие APEI и других репарационных белков с ДНК-дуплексами, имитирующими интермедиаты репарации и репликации ДНК /

H. С. Дырхеева, С. H. Ходырева, О. И. Лаврик // Биохимия - 2008. - Т. 73. - С. 322335

256. Peddi, S. R. The human apurinic/apyrimidinic endonuclease-1 suppresses activation of poly(adp-ribose) polymerase-1 induced by DNA single strand breaks / S. R. Peddi, R. Chattopadhyay, С. V. Naidu, T. Izumi // Toxicology. - 2006. - V. 224. - P. 44-55.

257. Beernink, P. T. Two divalent metal ions in the active site of a new crystal form of human apurinic/apyrimidinic endonuclease, Apel: implications for the catalytic mechanism / P. T. Beernink, B. W. Segelke, M. Z. Hadi, J. P. Erzberger, D. M. 3rd Wilson, B. Rupp // J. Mol. Biol. - 2001. - V. 307. - P. 1023-1034.

258. Kun, E. Regulation of the enzymatic catalysis of poly(ADP-ribose) polymerase by dsDNA, polyamines, Mg2+, Ca2+, histones HI and H3, and ATP / E. Kun, E. Kirsten, J. Mendeleyev, C. P. Ordahl // Biochemistry - 2004. - V. 43. - P. 210-216.

259. Woodhouse, В. C. Poly(ADP-ribose) polymerase-1 modulates DNA repair capacity and prevents formation of DNA double strand breaks / B.C. Woodhouse, I. I. Dianova, J. L. Parsons, G. L. Dianov // DNA Repair (Amst). - 2008. - V. 7. - P. 932 -940.

260. Pion, E. Poly(ADP-ribose) polymerase-1 dimerizes at a 5' recessed DNA end in vitro: a fluorescence study / E. Pion, E. Bombarda, P. Stiegler, G. M. Ullmann, Y. Mély, G. de Murcia, D. Gérard // Biochemistry - 2003. - V. 42. - P. 12409-12417.

261. Kim, M. Y. NAD+-dependent modulation of chromatin structure and transcription by nucleosome binding properties of PARP-1 / M. Y. Kim, S. Mauro, N. Gevry, J. T. Lis, W. L. Kraus // Cell - 2004. - V. 119. - P. 803-814.

262. Kun, E. Coenzymatic activity of randomly broken or intact double-stranded DNAs in auto and histone HI trans-poly(ADP-ribosylation), catalyzed by poly(ADP-ribose) polymerase (PARP I) / E. Kun, E. Kirsten, C. P. Ordahl // J. Biol. Chem. - 2002. - V. 277. - P. 39066-39069.

263. D'amours, D. Poly (ADP-ribosyl)ation reactions in the regulation of nuclear functions / D. D'amours, S. Desnoyers, 1. D'silva, G. G. Poirier // J. Biochem. - 1999. -V. 342. - P. 249-268.

264. Satoh, M. S. Role of poly(ADP-ribose) formation in DNA repair / M. S. Satoh, T. Lindahl // Nature - 1992. - V. 356. - P. 356-358.

265. Lindahl, T. Recognition and processing of damaged DNA / T. Lindahl // J. Cell. Sci. Suppl. - 1995. - V. 19. - P. 73-77.

266. de Murcia, G. Poly(ADP-rtboSe) polymerase: a molecular nick-sensor / G. de Murcia, J. M. de Murcia // Trends Biochem. Sci. - 1994. - V. 19. - P. 172-176.

267. Dantzer, F. Involvement of poly(ADP-ribose) polymerase in base excision repair / F. Dantzer, V. Schreiber, C. Niedergang, C. Trucco, E. Flatter, G. De La Rubia, J. Oliver, V. Rolli, J. M. de Murcia, G. de Murcia // Biochimie - 1999. - V. 81. - P. 69-75.

268. Rancourt, A. Delocalization of nucleolar poly(ADP-ribose) polymerase-1 to the nucleoplasm and its novel link to cellular sensitivity to DNA damage / A. Rancourt, M. S. Satoh // DNA Repair (Amst). - 2009. - V. 8. - P. 286-297.

269. Matsumoto, Y. Excision of deoxyribose phosphate residues by DNA polymerase beta during DNA repair / Y. Matsumoto, K. Kim // Science - 1995. - V. 269. - P. 699702.

270. Murante, R. S. Calf 5' to 3' exo/endonuclease must slide from a 5' end of the substrate to perform structure-specific cleavage / R. S. Murante, L. Rust, R. A. Bambara // J. Biol. Chem. - 1995. - V. 270. - P. 30377-30383.

271. Oei, S. L. ATP for the DNA ligation step in base excision repair is generated from poly(ADP-ribose) / S. L. Oei, M. Ziegler // J. Biol. Chem. - 2000. - V. 275. - P. 2323423239.