การกำจัดหมู่เอมีน
การดีอะมิเนชันคือการกำจัดหมู่เอมีโนออกจากโมเลกุล[ 1 ]เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยานี้เรียกว่าดีอะมิเนส
ในร่างกายมนุษย์กระบวนการดีอะมิเนชันเกิดขึ้นเป็นหลักในตับอย่างไรก็ตาม มันก็สามารถเกิดขึ้นในไตได้ เช่น กัน ในกรณีที่รับประทานโปรตีนมากเกินไป กระบวนการดีอะมิเนชันจะถูกนำมาใช้ในการสลายกรดอะมิโนเพื่อใช้เป็นพลังงาน หมู่เอมีนจะถูกแยกออกจากกรดอะมิโนและเปลี่ยนเป็นแอมโมเนียส่วนที่เหลือของกรดอะมิโนประกอบด้วยคาร์บอนและไฮโดรเจน เป็นส่วนใหญ่ และจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่หรือถูกออกซิไดซ์เพื่อใช้เป็นพลังงาน แอมโมเนียเป็นพิษต่อระบบร่างกายมนุษย์ และเอนไซม์จะเปลี่ยนแอมโมเนียเป็นยูเรียหรือกรดยูริกโดยการเติม โมเลกุล คาร์บอนไดออกไซด์ (ซึ่งไม่ถือว่าเป็นกระบวนการดีอะมิเนชัน) ในวัฏจักรยูเรียซึ่งเกิดขึ้นในตับเช่นกัน ยูเรียและกรดยูริกสามารถแพร่กระจายเข้าสู่กระแสเลือดได้อย่างปลอดภัยและถูกขับออกทางปัสสาวะในที่สุด
ปฏิกิริยาการกำจัดหมู่เอมีนในดีเอ็นเอ
ไซโตซีน
ปฏิกิริยาดีอะมิเนชันแบบเกิดขึ้นเอง คือ ปฏิกิริยา ไฮโดรไลซิ ส ของไซโตซีนไปเป็นยูราซิลโดยปล่อยแอมโมเนีย ออกมา ในกระบวนการ ปฏิกิริยานี้สามารถเกิดขึ้นได้ในหลอดทดลองโดยใช้ไบซัลไฟต์ซึ่งจะทำให้ไซโตซีนเกิดปฏิกิริยาดีอะมิเนชัน แต่ไม่ทำให้5-เมทิลไซโตซีน เกิดปฏิกิริยาดีอะมิเนชัน คุณสมบัตินี้ทำให้นักวิจัยสามารถจัดลำดับ ดีเอ็นเอ ที่มีเมทิลเลชันเพื่อแยกแยะไซโตซีนที่ไม่มีเมทิลเลชัน (แสดงเป็นยูราซิล ) และไซโตซีนที่มีเมทิลเลชัน (ไม่เปลี่ยนแปลง)
ในดีเอ็นเอการเกิดดีอะมิเนชันโดยธรรมชาติจะได้รับการแก้ไขโดยการกำจัดยูราซิล (ซึ่งเป็นผลผลิตจากดีอะมิเนชันของไซโตซีนและไม่ใช่ส่วนประกอบของดีเอ็นเอ) โดย เอนไซม์ ยูราซิล-ดีเอ็นเอไกลโคซิเลสทำให้เกิดตำแหน่งที่ไม่มีเบส (AP site) จาก นั้นเอนไซม์ ( AP endonucleases ) จะจดจำตำแหน่งที่ไม่มีเบสที่เกิดขึ้นและทำลายพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์ในดีเอ็นเอ ทำให้สามารถซ่อมแซมความเสียหายที่เกิดขึ้นได้โดยการแทนที่ด้วยไซโตซีนอีกตัวหนึ่งดีเอ็นเอพอลิเมอเรสอาจทำการแทนที่นี้ผ่าน กระบวนการ แปลนิค (nick translation ) ซึ่งเป็นปฏิกิริยาการตัดปลายโดยกิจกรรมเอ็กโซนิวคลีเอส 5'⟶3' ตามด้วยปฏิกิริยาการเติมเต็มโดยกิจกรรมพอลิเมอเรส จากนั้นดีเอ็นเอไลเกสจะสร้างพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์เพื่อปิดผนึกผลิตภัณฑ์คู่สายที่ถูกตัด ซึ่งตอนนี้มีไซโตซีนใหม่ที่ถูกต้องรวมอยู่ด้วย ( การซ่อมแซมโดยการตัดเบส )
5-เมทิลไซโตซีน
การดีอะมิเนชันโดยธรรมชาติของ5-เมทิลไซโตซีนส่งผลให้เกิดไทมีนและแอมโมเนีย นี่คือการกลายพันธุ์ของนิวคลีโอไทด์เดี่ยวที่พบได้บ่อยที่สุด ใน DNA ปฏิกิริยานี้ หากตรวจพบก่อนการผ่านของฟอร์กการจำลองแบบ สามารถแก้ไขได้โดยเอนไซม์ไทมีน-DNA ไกลโคซิเลสซึ่งจะกำจัดเบสไทมีนในการจับคู่ผิดพลาด G/T ทำให้เกิดไซต์ที่ไม่มีเบส ซึ่งจะได้รับการซ่อมแซมโดย AP เอนโดนิวคลีเอสและพอลิเมอเรส เช่นเดียวกับยูราซิล-DNA ไกลโคซิเลส[ 2 ]
การดีอะมิเนชันของไซโตซีนเพิ่มการกลายพันธุ์ C-To-T
ผลลัพธ์ที่ทราบกันดีของการเมทิลเลชันของไซโตซีนคือการเพิ่มขึ้นของการกลายพันธุ์แบบเปลี่ยนจาก C เป็น T ผ่านกระบวนการดีอะมิเนชัน การดีอะมิเนชันของไซโตซีนสามารถเปลี่ยนแปลงฟังก์ชันการควบคุมหลายอย่างของจีโนมองค์ประกอบเคลื่อนย้ายได้ (TEs) ที่ถูกปิดเสียงไว้ก่อนหน้านี้อาจกลับมาทำงานด้านการถอดรหัสได้เนื่องจากการสูญเสียไซต์ CPG [ 3 ]มีการเสนอว่า TEs เร่งกลไกการสร้างตัวเร่งโดยการจัดหา DNA เพิ่มเติมที่เข้ากันได้กับปัจจัยการถอดรหัสของโฮสต์ซึ่งในที่สุดจะมีผลกระทบต่อการกลายพันธุ์แบบเปลี่ยนจาก C เป็น T [ 3 ]
กัวนีน
การกำจัดหมู่เอมีนของกัวนีนส่งผลให้เกิดการสร้างแซนทีนอย่างไรก็ตาม แซนทีนยังคงจับคู่กับไซโตซีน[ 4 ] [ 5 ]
อะดีนีน
การกำจัดหมู่เอมีนออกจากอะดีนีนส่งผลให้เกิดไฮโปแซ นทีนขึ้น ไฮโปแซนทีนในลักษณะที่คล้ายคลึงกับไอมีนทอโทเมอร์ของอะดีนีน จะจับคู่กับไซโตซีนแทนที่จะเป็นไท มีน ส่งผลให้เกิดการกลายพันธุ์แบบเปลี่ยนผ่านหลังการจำลองแบบ โดยที่คู่เบส AT เดิมจะเปลี่ยนเป็นคู่เบส GC
โปรตีนเพิ่มเติมที่ทำหน้าที่นี้
- เอโปเบค1
- APOBEC3A-H, APOBEC3G - มีผลต่อเชื้อ HIV
- เอนไซม์ไซทิดีนดีอะมีเนสที่ถูกกระตุ้นด้วยการทำงาน (AICDA)
- ไซทิดีนดีอะมีเนส (CDA)
- ดีซีเอ็มพี ดีอะมิเนส (DCTD)
- AMP deaminase (AMPD1)
- เอนไซม์อะดีโนซีนดีอะมีเนสที่ออกฤทธิ์ต่อ tRNA (ADAT)
- เอนไซม์อะดีโนซีนดีอะมีเนสที่ออกฤทธิ์ต่อ dsRNA ( ADAR )
- เอนไซม์แก้ไข RNA สองสายเฉพาะ 1 ( ADARB1 )
- เอนไซม์อะดีโนซีนดีอะมีเนสที่ออกฤทธิ์ต่อโมโนนิวคลีโอไทด์ (ADA)
- กัวนีนดีอะมีเนส (GDA)