AlkD

AlkD ( alquilpurina glicosilasa D ) es una enzima perteneciente a una familia de glicosilasas de ADN que participan en la reparación del ADN . ^{[ 2 ]} Fue descubierta por un equipo de biólogos noruegos de Oslo en 2006. Fue aislada de la bacteria Grampositiva Bacillus cereus , que habita en el suelo , junto con otra enzima, AlkC. AlkC y AlkD probablemente derivan de la misma proteína, como lo indica su gran parecido. También se encuentran en otros procariotas . Entre los eucariotas , se encuentran únicamente en especies unicelulares , como Entamoeba histolytica y Dictyostelium discoideum . ^{[ 3 ]} La enzima actúa específicamente sobre la 7mG ( metilguanina ) en el ADN y, por lo tanto, es única entre las glicosilasas de ADN. También puede actuar sobre otras metilpurinas con menor afinidad. Indica que la enzima es específica para localizar y cortar ( escisión ) bases químicamente modificadas del ADN, exactamente en 7mG, cuando hay errores en la replicación . Acelera la velocidad de hidrólisis de 7mG 100 veces con respecto a la despurinación espontánea. Por lo tanto, protege el genoma de cambios dañinos inducidos por agentes químicos y ambientales. Su estructura cristalina se describió en 2008. ^{[ 4 ]} Es la primera proteína con repeticiones HEAT identificada que interactúa con ácidos nucleicos o que contiene actividad enzimática. ^{[ 5 ]}

AlkD está compuesta por 237 aminoácidos y tiene un tamaño molecular de 25 kDa . Está formada por una disposición en tándem de repeticiones helicoidales que recuerdan a los motivos HEAT, los cuales se sabe que facilitan las interacciones proteína-proteína y aún no se han asociado con la unión al ADN o la actividad catalítica. Es una proteína monocatenaria con un dominio α-helicoidal. Todo el dominio proteico está compuesto por dominios de repetición HEAT, similares a los que se encuentran en otras proteínas. ^{[ 6 ]} Doce de las catorce hélices (αA-αN) se emparejan en un patrón antiparalelo y forman seis motivos α-α repetidos en tándem, como αA/αC, αD/αE, αF/αG, αH/αI, αJ/αK y αL/αM. Estas repeticiones helicoidales se apilan formando un solenoide superhelicoidal en el que las hélices B, C, E, G, I, K y M forman una superficie cóncava con una hendidura aromática en su centro. Los residuos dentro de esta hendidura son cruciales para la actividad de escisión de bases. La superficie cóncava tiene carga positiva y se presume que es el sitio de unión del ADN, ^{[ 4 ]} así como para la protección contra la sensibilidad bacteriana a los agentes alquilantes . ^{[ 7 ]}

AlkD posee un mecanismo único para la escisión de bases en el ADN. En lugar de interactuar directamente con la porción de ADN dañada (alquilada) , actúa sobre la región cercana no dañada. Posteriormente, induce el volteo de la base alquilada y la base opuesta, acompañado de la compresión del apilamiento de ADN. La porción de ADN expuesta puede eliminarse enzimáticamente mediante la hidrólisis de la 7mG. ^{[ 1 ]}