哺乳類細胞および細菌のアルキルトランスフェラーゼによるDNAにおけるO6-アルキルガニンおよびO4-アルキルチミンの修復の研究

DNAのO6-メチルグアニンは、メチル基を独自の配列でシステイン残基に伝達するO6-アルキルグアニンアルキルトランスフェラーゼ（AT）と呼ばれるタンパク質の作用によって修復されます。メチル化されたシステインは急速に再生されていないため、もしあったとしても、O6-メチルグアニンの修復能力は、細胞内で利用可能なATの分子の数によって制限されます。ATのレベルと誘導性は、異なる哺乳類の細胞タイプと種で大きく異なり、ヒト組織や肝臓で最も高いレベルがあり、脳の最低レベルがありました。アルキル化剤への暴露に応じて、ラット肝臓では小さな誘導のみが発生しました。大腸菌では、このような曝露が100倍以上の活動を増加させました。ATはメチル基に特異的ではなく、DNAのO6位置からエチル、2-ヒドロキシエチル、N-プロピル、イソプロピル、およびN-ブチル基も除去されました。大腸菌から分離されたタンパク質は、より大きなアルキル基よりもはるかに迅速にメチル基を除去しましたが、ラット肝臓から分離された哺乳類は、異なるサイズの付加物との速度の差がはるかに少ないことを示しました。エチルおよびN-プロピル基は、メチル基よりも3〜4倍ゆっくりとラット肝臓によって除去されました。細菌と哺乳類のATSのもう1つの重要な違いは、細菌タンパク質がメチル化DNAまたはポリ（DT）のチミンのO4位置からメチル基も除去できることですが、ラット肝臓またはヒト線維芽細胞からのATはO4-を修復しませんでした。メチルチミジン（250語で切り捨てられた要約）

O6-Methylguanine in DNA is repaired by the action of a protein termed O6-alkylguanine-DNA alkyltransferase (AT) which transfers the methyl group to a cysteine residue in its own sequence. Since the cysteine which is methylated is not regenerated rapidly, if at all, the capacity for repair of O6-methylguanine is limited by the number of molecules of the AT available within the cell. The level and inducibility of the AT differed greatly in different mammalian cell types and species with the highest levels in human tissues and in liver and the lowest levels in brain. Only a small induction occurred in rat liver in response to exposure to alkylating agents. In E. coli such exposure increased the activity more than 100-fold. The At was not specific for methyl groups but also removed ethyl, 2-hydroxyethyl, n-propyl, isopropyl and n-butyl groups from the O6-position in DNA. The protein isolated from E. coli removed methyl groups much more rapidly than the larger alkyl groups but the mammalian AT isolated from rat liver showed much less difference in rate with adducts of different size. Ethyl and n-propyl groups were removed by the rat liver AT only three to four times more slowly than methyl groups. Another important difference between the bacterial and mammalian ATs is that the bacterial protein was also able to remove methyl groups from the O4-position of thymine in methylated DNA or poly(dT) but the AT from rat liver or human fibroblasts did not repair O4-methylthymidine.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)