Page 271 - 第九版生物化学

256 第 三 篇 遗传信息的 传 递

核昔酸切除修复不仅能够修复整个基因组中的损伤，而且能够修复那些正在转录的基因模板链
上的损伤，后者又称为转录偶联修复 (transcription-coupled repair) , 因此 ， 更具积极意义 。 在此修复中，
所不同的是由 RNA 聚合酶承担起识别损伤部位的任务 。

3. 碱基错配修复 错配是指非 Watson-Crick 碱基配对 。 碱基错配修复也可被看作是碱基切除修
复的一种特殊形式，是维持细胞中 DNA 结构完整稳定的重要方式，主要负责纠正以下错误 ： CD 复制与

重组中出现的碱基配对错误；＠因碱基损伤所致的碱基配对错误；＠碱基插人； ＠碱基缺失 。 从低等
生物到高等生物，均拥有保守的碱基错配修复系统或途径 。

大肠杆菌参与 DNA 复制中错配修复的蛋白质包括 Mut(mutase) H 、 MutL 、 MutS 、 DNA 解旋酶、单链
DNA 结合蛋白 、 核酸外切酶 I 、 DNA 聚合酶皿，以及 DNA 连接酶等 10 余种蛋白质或相关酶成分，修
复过程十分复杂 尽 。 修复过程中面临的主要问题是如何区分母链和子链 。 在细菌 D阳…杆甲基化修kky,2018
饰是一个重要标志，母链是高度甲基化的，主要是其腺嗦呤 A 发生甲基化修饰，而新合成子链中的腺
嗦呤 A 的甲基化修饰尚未进行，这提示错配修复应在此链上进行 。 首先由 MutS 蛋白识别错配碱基，
随后由 MutL 和 MutH 等蛋白质协同相应的核酸外切酶，将包含错配点在内的一小段 DNA 水解、切除，
经修补、连接后，恢复 DNA 正确的碱基配对 。

继细菌错配修复机制被揭示之后，真核细胞的错配修复机制的研究，近年来也取得很大进展 。 现

已发现多种与大肠杆菌的 MutS 和 MutL 高度同源的参与错配修复的蛋白质，如与大肠杆菌 MutS 高度
同源的人类的 MSH2 (MutS Homolog 2) 、 MSH6 和 MSH3 等 。 MSH2 和 MSH6 的复合物可识别包括碱基
错配插入、缺失等 DNA 损伤，而由 MSH2 和 MSH3 形成的蛋白质复合物则主要识别碱基的插入与缺
失 。 真核细胞并不像原核细胞那样以甲基化来区分母链和子链，可能是依赖修复酶与复制复合体之
间的联合作用识别新合成的子链 。 有关人类错配修复系统成员的一般情况见表 13-3 。

表 13-3 人类错配修复系统成员的 — 般情况

基因 染色体 cDNA 蛋白质 主要功能 细胞 .了蠡 l ? 组织分布
名称 定位 定位 ., I,, k,t
全长 {bp} 全长氨基 错配修复

MLHJ 3p21. 3 2484 酸数 错配修复 细胞核 大肠 、 乳腺 、 肺、脾 、睾 丸、前列腺 、
错配修复 甲状腺 、 胆溪 、 心肌
M卯 14q24. 3 4895 756 错配修复 细胞核 广泛，尤多见于消化道上皮
2q31-33 3121 错配修复 细胞核 与 MLHl 组织分布一致
PMSJ 2859 1453 错配修复 细胞核 与 MLHl 组织分布一致
PMS2 7p22 3181 932 细胞核 广泛，在肠道表达多限于隐窝
MSH2 2p22-21 3187 862 染色体重组 细胞核 在非小细胞肺癌和造血系统恶性
MSH3 5qll-12 934 染色体重组 肿瘤中表达减少
1137 细胞核 睾 丸 、 卵巢
MSH4 lp31 3085 错配修复 细胞核 广泛，尤其在睾丸 、 胸腺和免疫系
MSH5 6p21. 3 2883 936 统中高表达
834 细胞核
MSH6 2p16 4263
1360

_、 DNA 严重损伤时需要重组修复

双链 DNA 分子中的一条链断裂，可被模板依赖的 DNA 修复系统修复，不会给细胞带来严重后
果 。 然而， DNA 分子的双链断裂是一种极为严重的损伤 。 与其他修复方式不同的是，双链断裂修复
由于没有互补链可言，因此难以直接提供修复断裂所必需的互补序列信息 。 为此，需要另外一种更为
复杂的机制，即重组修复来完成 DNA 双链断裂的修复 。 重组修复是指依靠重组酶系，将另一段未受
,ii[ 损伤的 DNA 移到损伤部位，提供正确的模板，进行修复的过程 。 依据机制的不同，重组修复可分为同