Диальдегидсодержащие ДНК-дуплексы как реагенты для аффинной модификации ДНК-метилтрансфераз MvaI и EcoRII и эндонуклеазы рестрикции EcoRII тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.10 ВАК РФ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Диальдегидсодержащие нуклеиновые кислоты и их компоненты: синтез, свойства, аффинная модификация белков (Литературный обзор).

1.1. Введение альдегидных групп в углеводный фрагмент НК.

1.1.1. Получение и структура диальдегидных производных нуклеозидов и нуклеотидов.

1.1.2. Некоторые химические свойства периодат-окисленных производных нуклеозидов.

1.1.3. Введение диальдегидного фрагмента в олигонуклеотиды.

1.1.3.1. Введение альдегидных групп в концевые нуклеотидные остатки.

1.1.3.2. Введение альдегидных групп в любое положение олигонуклеотидной цепи.

1.2. Аффинная модификация белков и полипептидов периодат-окисленнымн производными НК.

1.2.1. Ковалентное присоединение белков к диальдегидным производным нуклеотидов.

1.2.2. Аффинная модификация белков и полипептидов диальдегидсодержащими олигонуклеотидами.

ГЛАВА 2. Диальдегидсодержащие ДНК-дуплексы как реагенты для аффинной модификации ДНК-метилтрансфераз Mval и -EctfRII и эндонуклеазы рестрикции ЕсоЛИ. (Обсуждение результатов).

2.1. Дизайн диальдегидсодержащих аналогов субстратов для аффинной модификации метилаз ЕсоШ1 и Mval и эндонуклеазы рестрикции jecorii.

2.2. Синтез и свойства диальдегидсодержащих аналогов субстратов.

2.3. Взаимодействие диальдегидсодержащих ДНК-дуплексов с метилазами Mval и ЕсоШ1 и эндонуклеазой ЕсоШI.

2.3.1. Субстратные свойства диальдегидсодержащих ДНК-дуплексов.

2.3.2. Образование специфических комплексов.

2.4. Аффинная модификация ферментов РМ Mval и £coRII диальдегидсодержащими ДНК-дуплексами.

2.5. Зондирование участков метилаз Mval и ЕсоШ1, взаимодействующих с диальдегидсодержащими ДНК-дуплексами.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1. Реактивы и материалы.

3.2. Приборы и методы.

3.3. Общие методики.

3.3.1. Ферментативное 5'-фосфорилирование синтетических олигонуклеотидов

3.3.2. Окисление Crib'- и Tgal'-содержащих олигонуклеотидов.

3.3.3. Метилирование ДНК-дуплексов 1-7.

3.3.4. Гидролиз ДНК-дуплексов эндонуклеазами 1-10 £соМ1 и Муа\.

3.3.5. Изучение комплексообразования ДНК-дуплексов 1-9 с метилазами ЕсоШ[ и Муа\ и эндонуклеазой ЕсоШ\.

3.3.6. Ковалентное присоединение ДНК-дуплексов 2-9 к ферментам рестрикции-модификации МусИ и

3.3.7. Картирование ковалентных конъюгатов метилаз М\а\ и £соЫ1 с диальдегидсодержащими ДНК-дуплексами 2-9 химическими реагентами.

3.3.7.1. Подготовка ковалентных конъюгатов к реакциям расщепления химическими реагентами.

3.3.7.2. Частичное расщепление ковалентных конъюгатов ДНК-дуплекс с помощью НТЦБК.

3.3.7.3. Частичное расщепление ковалентных конъюгатов М.М>а1-ДНК-дуплекс с помощью ХС.

3.3.7.4. Частичное и исчерпывающее расщепление ковалентных конъюгатов метилаз МхсА и .ЕсоЬШ с диальдегидсодержащими ДНК-дуплексами с помощью ВгСМ.

ВЫВОДЫ.

Ферменты рестрикции-модификации (РМ) типа II с высокой специфичностью расщепляют (эндонуклеазы рестрикции) или метилируют (ДНК-метилтрансферазы) определенные короткие последовательности ДНК. Они выполняют функцию защиты прокариотической клетки от проникновения чужеродной ДНК. Со времени своего открытия ферменты РМ служат важнейшим объектом для изучения природы ДНК-белковых взаимодействий, прежде всего, ввиду своей уникальной специфичности. Особое значение имеет исследование прокариотических метилаз в качестве модельной системы для выяснения природы биологического метилирования ДНК, которое играет первостепенную роль в процессах транскрипции генов, канцерогенеза и др.

Объектами исследований в настоящей работе являются метилазы ЕсоШ\ (С5-метилаза) и МхаI (Ш-метилаза), а также эндонуклеаза рестрикции Есо1Ш, которые узнают в ДНК одну и ту же пятизвенную последовательность 5'.ФССТ(Ю.З' 3'. СЮАСС1\.5\

Метилазы iscoR.II (М.£со1Ш) и Мх<А {М.Мусй) катализируют перенос метальной группы от кофактора Б-аденозил-Ь-метионина на атомы углерода С5 (М.^соЯН) или на атомы азота N4 (М.Муа!) внутренних остатков цитозина в этой последовательности. Эндонуклеаза рестрикции ЕсоШ\ (Я-ЕсоМ!) в присутствии ионов магния гидролизует фосфодиэфирные связи участка узнавания в положениях, указанных стрелками. Специфическое узнавание ДНК ферментами РМ включает образование контактов между аминокислотными остатками белков и гетероциклическими основаниями и фосфатными группами ДНК. Для метилаз £соЫ1 и Мга1 неизвестно, какие участки белков ответственны за специфическое узнавание ДНК. Для Я.^соКП сделана попытка определить участки связывания ДНК путем экстраполяции данных по связыванию с ДНК всех составляющих эндонуклеазу ЕсоШ! пептидов на полноразмерный белок [1]. В отсутствие рентгеноструктурного анализа (РСА) этих ферментов существует сравнительно небольшое число методов, позволяющих определять участки в белках, взаимодействующие с ДНК. Эффективным методом является аффинная модификация ферментов модифицированными ДНК-дуплексами с последующим определением участков белков, образующих контакты с ДНК. Чаще всего для аффинной модификации ферментов используются ДНК-дуплексы, содержащие фотоактивируемые аналоги гетероциклических оснований. Перспективной является разработка методов аффинной модификации ферментов аналогами ДНК, содержащими активную группу в углеводофосфатном остове.

Диальдегидные производные нуклеозидов и нуклеотидов, а также тРНК, содержащие периодат-окисленные нуклеотидные остатки на 3'-конце, широко используются для аффинной модификации ферментов, кофакторами или субстратами которых являются нуклеозидтрифосфаты, и для тРНК-синтетаз, соответственно. Однако для ДНК-связывающих белков такой метод не разработан.

Целью работы является разработка нового метода аффинной модификации ДНК-метилтрансфераз и эндонуклеаз рестрикции на основе диальдегидсодержащих аналогов субстратов.

В работе решались следующие задачи: (1) конструирование и характеристика ДНК-дуплексов - аналогов субстратов ферментов РМ ЕсоШ\ и метилазы М>а1 с направленно введенными альдегидными группами; (2) исследование субстратных свойств диальдегидсодержащих ДНК-дуплексов и их способности специфически связываться с изучаемыми ферментами; (3) разработка

выводы

1. Сконструированы новые реагенты для аффинной модификации ДНК-метилтрансфераз и эндонуклеаз рестрикции на основе ДНК-дуплексов, содержащих реакционноспособную диальдегидную группу. Изучены их физико-химические и субстратные свойства в реакциях метилирования метилазами Mval и iícoRII и гидролиза эндонуклеазой £coRII.

2. Метилаза Mval образует два вида нековалентных комплексов в зависимости от соотношения концентраций фермента и субстрата и места расположения диальдегидсодержащего нуклеозидного остатка в субстрате.

3. Разработана реакция ковалентного присоединения диальдегидсодержащих аналогов субстратов к метилазам Mval и ЕсоШ1 и эндонуклеазе рестрикции £coRII. Получены ковалентные конъюгаты метилаз Mval и EcoRII с ДНК-дуплексами, содержащими диальдегид в участке узнавания и во фланкирующих нуклеотидных последовательностях.

4. Проведено расщепление различными химическими реагентами конъюгатов метилаз Mval и £coRII с диальдегидсодержащими ДНК-дуплексами. Показано, что независимо от места расположения диальдегида в ДНК-дуплексе ковалентное присоединение происходит к участку метилазы Mval Val38'-Met422 и к участку метилазы iscoRII Gly268-Met391.

1. Г.Я. Шефлян, E.A. Кубарева и E.C. Громова (1996). Методы ковалентного присоединения нуклеиновых кислот и их производных к белкам. Успехи химии, 65, 765-781.

2. К.М. Meisenheimer and Т.Н. Koch (1997). Photocross-linking of nucleic acids to associated proteins. Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol., 32,101-140.

3. D.G. Knorre and T.S. Godovikova (1998). Photoaffinity labeling as an approach to study supramolecular nucleoprotein complexes. FEBS Letters, 433, 9-14.

4. H.K. Кочетков, Э.И. Будовский, Е.Д. Свердлов, Н.А. Симукова, М.Ф. Турчинский и В.Н. Шибаев. Органическая химия нуклеиновых кислот. Химия, Москва, 1970.

5. P.N. Lowe and R.B. Beechey (1982). Preparation, structure, and properties of periodate-oxidised ATP, and potential affinity-labelling reagent. Biorganic Chemistry, 11,55-71.

6. G. Keith, A.-L. Glasser, J. Desgres, K.C. Kuo and C.W. Genrke (1990). Identification and structural characterization of 0-P-ribosyl-(l"—>2')-adenosine-5'-phosphate in yeast methionine initiator tRNA. Nucleic Acids Res., 18, 5989-5993.10 S

7. S.B. Easterbook-Smith, J.C. Wallace and D.B. Keech (1976). Pyruvate carboxylase: affinity labeling of the magnesium adenosine triphosphate binding site. Eur. J. Biochem., 62,125-130.

8. P.N. Lowe, H. Baum and R.B. Beechey (1979). Interactions between periodate-oxidized adenosine triphosphate and the mitochondrial adenosine triphosphatase. Biochem. Soc. Trans., 7,1133-1136.

9. Howarth, A.S. Jones, R.T. Walkrer and P.G. Wyatt (1984). Solution structures of some uridine dialdehyde derivatives. J. Chem. Soc. Perkin Trans., 261-265.

10. H.R. Greenberg and A.S. Perlin (1974). Carbohydr. Res., 35, 195.

11. F. Hansske and F. Cramer (1977). Untersuchungen zur struktur perjodatoxydierter ribonucleoside und ribonucleotide. Carbohydr. Res., 54., 75-84.

12. З.А. Шабарова и А.А. Богданов. Химия нуклеиновых кислот и их компонентов. Химия, Москва, 1978.

13. J.X. Khym and W.E. Cohn (1960). Characterizations and some chemical reactions of periodate-oxidized nucleosides. J.Am.Chem.Soc., 82, 6380-6386.

14. M. Uziel (1973). Periodate oxidation and amine-catalyzed elimination of the terminal nucleoside from adenylate or ribonucleic acid. Products of overoxidation. Biochemistry, 12, 938-942.

15. R. Rayford, D.D. Anthony, R.E. O'Neil and W.C. Merrick (1985). Reductive alkylation with oxidized nucleotides. Use in affinity labeling or affinity chromatography. J. Biol. Chem., 260,15708-15713.

16. R.E. Hileman, K.M. Parkhurst, N.K. Gupta and L.J. Parkhurst (1994). Synthesis and characterization of conjugates formed between periodate-oxidized ribonucleotides and amine-containing fluorophores. Bioconj. Chem., 5,436-444.

17. A.J. Grant and L.M. Lemer (1980). Heat-induced formation of a, (3-unsaturated nucleoside dialdehydes and their activity with adenosine deaminase. J. Med. Chem., 23, 795-798.

18. G. Keith and P.T. Gilham (1974). Stepwise degradation of polyribonucleotides. Biochemistry, 13, 3601-3606.

19. N.F. Krynetskaya, G.V. Zayakina, T.S. Oretskaya, E.M. Yolkov and Z.A. Shabarova (1986). Oligodeoxyribonucleotide-3'-phosphate synthesis by selective cleavage of 3'-terminal uridine. Nucleosides & Nucleotides, 5, 33-43.

20. G.R. Gough, M.J.Brunden and P.T.Gilham (1983). Phosphocytidines as versatile 3'-protecting groups in triester synthesis of oligodeoxyribonucleotides. Tetrahedron Letters,24. 5317.

21. A.B. Коршун и Ю.В. Берлин (1994). Введение нерадиоактивных репортерных групп в синтетические олигонуклеотиды и их детекция. Биорган. химия, 20, 565616.

22. S. Agrawal. Methods in Molecular Biology. Protocols for oligonucleotide conjugates. Synthesis and Analytical Techniques. Vol.26. Humana Press, Totowa, New Jersey, 1994.

23. O.W. Odom, D.J. Robbins, J. Lynch, D. Dottavio-Martin, G. Kramer and B. Hardesty1980). Distances between 3' ends of ribosomal ribonucleic acids reassembled into Escherichia coli ribosomes. Biochemistry, 19, 5947-5954.

24. M. Stoffler-Meilicke, G. Stoffler, O.W. Odom, A. Zinn, G. Kramer and B. Hardesty1981). Localization of З'-ends of 5S rRNAs in reconstituted subunits of Escherichia coli ribosomes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78, 5538-5542.

25. R. Wetzel and D. Soil (1977). Analogs of methionyl-tRNA synthetase substrates containing photolabile groups. Nucleic Acids Res., 39, 4600-4604.

26. S.N. Mikhailov, A. De Bruyn and P. Herdewijn (1995). Synthesis and properties of some 2'-0-ß-D-ribofuranosylnucleosides. Nucleosides&Nucleotides, 14, 481-484.

27. S.N. Mikhailov, E.V. Efimtseva, G.V. Gurskaya, M.V. Fomicheva and S.V. Meshkov (1997). An efficient synthesis and physico-chemical properties of 2'-0-D-ribofuranosylnucleosides, minor tRNA components. J. Carbohydrate Chem., 16, 72-95.

28. V.L. Tunitskaya, E.E. Rusakova, L.V. Memelova, S.N.Kochetkov, A.Van Aerschot, P. Herdewijn, E.V. Efimtseva, B.S. Ermolinsky and S.N. Mikhailov (1999). Mapping of

29. T7 RNA polymerase active site with novel reagents oligonucleotides with reactive dialdehyde groups. FEBS Letters, 442,20-24.

30. P.N. Lowe and R.B. Beechey (1982). Interactions between the mitochondrial adenosinetriphosphatase and periodate-oxidized adenosine 5'-triphosphate, an affinity label for adenosine 5'-triphosphate binding sites. Biochemistry, 21,4073-4082.

31. Hilden, B. Hove-Jensen and K.W. Harlow (1995). Inactivation of Escherichia coli phosphoribosylptrophosphate synthetase by the 2',3'-dialdehyde derivative of ATP. Identification of active site lysines. J. Biol. Chem., 270,20730-20736.

32. L.R. Bernikov, K.N. Dzhandzhugazyan, S.V. Lutsenko and N.N. Modyanov (1990). Dialdehyde ATP derivative as an affinity modifier of the Na+, K+-ATPase active site. Eur. J. Biochem., 194,413-421.

33. A.P. Budwai, N.A. Morjana and G.A. Scarborough (1989). Studies on the active site of the Neurospora crassa plasma membrane H+-ATPase with periodate-oxidized nucleotides. J. Biol. Chem., 264,11790-11795.

34. A.G. Rabinkov and S.V. Amontov (1990). Affinity labeling of rat liver acetyl-CoA carboxylase by 2',3'-dialdehyde derivative of ATP. Biochim. Biophys Acta, 1037, 216220.

35. R.S. Ehrlich and R.F. Colman (1984). The role of dissimilar subunits of NAD-specific isocitrate dehydrogenase from pig heart. Evaluation using affinity labeling. Biol. Chem., 259, 11936-11942.

36. H.M. Miziorko, C.A. Brodt and T.J. Krieger (1990). Affinity labeling of spinach Leaf Phosphoribulokinase by ATP analogs. Modification of an active site lysine. J. Biol. Chem., 265, 3642-3647.

37. L.J. Carroll, Y. Xu, S.H. Thrall, B.M. Martin and D.Dunaway-Mariano (1994). Substrate binding domains in pyruvate phosphate dikinase. Biochemistry, 33, 1134-1142.

38. Z. Li and N.F. Phillips (1997). Involvement and identification of a lysine in the Ppi-site of pyrophosphate-dependent phosphofructokinase from Giardia lamblia. Biochimie, 79, 221-227.

39. Y. Zheng, A. Bergold and M.W. Duffel (1994). Affinity labeling of aryl sulfotransferase IV. Identification of a peptide sequence at the binding site for 3'-phosphoadenosne-5'-phosphosulfate. J. Biol. Chem., 269, 30313-30319.

40. M.P. Kavanaugh, M.F. Perutz, G. Fermi, D.T. Shih and R.T. Jones (1989). Structure and function of human hemoglobin covalently labeled with periodate-oxidized adenosine triphosphate. J. Biol. Chem., 264, 11009-11013.

41. L. Seidler, M. Peter, F. Meissner and M. Sprinzl (1987). Sequence and identification of the nucleotide binding site for the elongation factor Tu from Thermus thermophilus HB8. Nucleic Acids Res., 15, 9263-9277.

42. M.E. Peter, B. Wittmann-Liebold and M. Sprinzl (1988). Affinity labeling of the GDP/GTP binding site in Thermus thermophilus elongation factor Tu. Biochemistry, 27, 9132-9139.

43. M.E. Peter, N.K. Schirmer, C. 0. A. Reiser and M. Sprinzl (1990). Mapping the effector region in Thermus thermophilus elongation factor Tu. Biochemistry, 29, 28762884.

44. N. Bilgin, O. Sayhan and E. Bermek (1990). Binding of periodate-oxidized guanine nucleotides to eukaryotic elongation factor 2. Biochim. Biophys. Acta, 1048,217-222.

45. A. Low, M. Sprinzl and H.G. Faulhammer (1993). Affinity labeling of c-H-ras p21 consensus elements with periodate-oxidized GDP and GTP. Eur. J. Biochem., 215, 473479.

46. M. Hohenegger, C. Nanoff, H. Ahorn and M. Freissmuth (1994). Structural and functional characterization of the interaction between 2',3'-dialdehyde guanine nucleotide analogues and the stimulatory G protein a-subunit. J. Biol. Chem., 269, 32008-32015.

47. J. Kanaani, S.P. Craig and C.C. Wang (1994). Differential inhibitory effects of GMP-2',3'-dialdehyde on human and schistosomal hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferases. Eur. J. Biochem., 223, 595-601.

48. J. Kanaani, D. Maltby, P. Focia and C.C. Wang (1995). Identification of the active sites of human and schistosomal hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferases by GMP-2',3'-dialdehyde affinity labeling. Biochemistry, 34,14987-14996.

49. G.G. Chang, M.S. Shiao, K.R. Lee and J.J.Wu (1990). Modification of human placental alkaline phosphatase by periodate-oxidized 1, N6-ethenoadenosine monophosphate. Biochem. J., 272, 683-690.

50. A. Low, M. Sprinzl and H.G. Faulhammer (1992). Affinity labeling of GTP-binding proteins in cellular extracts. FEBS Letters, 303, 64-68.

51. M.E. Peter, J. She, L.A. Huber and C. Terhorst (1993). Labeling of adenine and guanine nucleotide-binding proteins in permeabilized cells with in situ periodate-oxidized nucleotides. Anal. Biochem., 210,77-85.

52. M.V. Tullius, W.F. Vann and B.W. Gibson (1999). Covalent modification of Lys 19 in the CTP binding site of cytidine 5'-monophosphate N-acetylneuraminic acid synthetase. Protein Sei., 8, 666-675.

53. T. Umei, B.M. Babior, J.T. Curnutte and R.M. Smith (1991). Identification of NADPH-binding subunit of the respiratory burst oxidase. J. Biol. Chem., 266, 60196022.

54. C.F. Chang, T. Bray and J.M. Whiteley (1999). Mutant PTR 1 proteins from Leishmania terentolae: comparative kinetic properties and active-site labeling. Arch. Biochem. Biophys., 368,161-171.

55. M.R. Gregory and E.T. Kaiser (1979). Inactivation of phosphofructokinase by dialdehyde-ATP. Arch. Biochem. Biophys., 196,199-208.

56. R.L. Cysyk and R.H. Adamson (1976). Protein cross-linking properties of the antitumor agent inosine dialdehyde. Cancer Treat. Rep., 60, 563-570.

57. P. Senapathy, M.A. Ali and M.T. Jacob (1985). Mechanism of coupling periodate-oxidized nucleosides to proteins. FEBS Letters, 190, 337-341.

58. K.K. Ebralidse, S.A. Grachev and A.D. Mirzabekov (1988). A highly basic histone H4 domain bound to the sharply bent region of nucleosomal DNA. Nature, 331, 365-367.

59. A.D. Mirzabekov, D.V. Pruss and K.K. Ebralidze (1989). Chromatin superstructure-dependent crosslinking with DNA of the histone H5 residues Thrl, His25 and His62. J. Mol. Biol., 211, 479-491.

60. K.K. Ebralidse, T.R. Hebbes, A.L. Clayton, A.W. Thorne and C. Crane-Robinson (1993). Nucleosomal structure at hyperacetylated loci probed in nuclei by DNA-histone crosslinking. Nucleic Acids Res., 21,4734-4738.

61. A.D. Mirzabekov, S.G. Bavykin, A.V. Belyavsky, V.L. Karpov, O.V. Preobrazhenskaya, V.V. Shick and K.K. Ebralidse (1989). Mapping DNA-protein interactions by cross-linking. Methods Enzymol., 170, 386-408.

62. G A. Nacheva, D.Y. Guschin, O.V. Preobrazhenskaya, V.L. Karpov, K.K. Ebralidse and A.D. Mirzabekov (1989). Change in the pattern of histone binding to DNA upon transcriptional activation. Cell, 58, 27-36.

63. A.A.Chenchick, R.S.Beabealashvili and A.D.Mirzabekov (1981). Topography of interaction of Escherichia coli RNA polymerase subunits with lac UV5 promoter. FEBS Letters, 128,46-50.

64. D.E.Kamashev, N.G.Esipova, K.K.Ebralidse and A.D.Mirzabekov (1995). Mechanism of Lac repressor switch-off: orientation of the Lac repressor DNA-binding domain is reversed upon inducer binding. FEBS Letters, 375, 27-30.

65. A.N.Chkheidze, G.G.Prikhodko, V.L.Karpov, S.K.Vassilenko and A.D.Mirzabekov (1993). Identification of DNA binding proteins in vaccinia virus by DNA-protein crosslinking. FEBS Letters, 336, 340-342.

66. S. Gait and U.L. RajBhandary (1997). Lysine 207 as the site of cross-linking between the 3'-end of Escherichia coli initiator tRNA and methionyl-tRNA formyltransferase. J. Biol. Chem., 272, 5305-5312.

67. C. Hountondji, J.-M. Schmitter, C. Beauvallet and S. Blanquet (1987). Affinity labeling of Escherichia coli phenylalanyl-tRNA synthetase at the binding site for tRNAPhe. Biochemistry, 26, 5433-5439.

68. C. Hountondji, S. Blanquet and F. Lederer (1985). Methionyl-tRNA synthetase from Escherichia coli: primary structure at the binding site for the З'-end of tRNAfMet. Biochemistry, 24, 1175-1180.

69. N. Sonenberg and A.J. Shatkin (1977). Reovirus mRNA can be covalently crosslinked via the 5' cap to proteins in initiation complexes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74, 42884292.

70. V.G. Kosykh, Ya.I. Buryanov and A.A. Baev (1980). Molecular cloning of the EcoRll endonuclease and methylase genes. Mol. Gen. Genet., 178, 717-725.

71. В.Г. Косых, С.А. Пунтежис, Я.И. Бурьянов и A.A. Баев (1982). Выделение, очистка и характеристика рестрикционной эндонуклеазы £со RII. Биохимия, 47, 619-627.

72. V. Butkus, S. Klimasauskas, D. Kersulytè, D. Vaitkevicius, A. Lebionka and A. Janulaitis (1985). Investigation of restriction-modification enzymes from M. varians

73. RFL19 with a new type of specificity toward modification of substrate. Nucleic Acids Res., 13, 5727-5746.

74. L.P. Adams (1990). DNA Methylation. Biochem. J., 265, 309-320.

75. S. Kumar, X. Cheng, S. Klimasauskas, S. Mi, J. Posfai, R. Roberts and G.G. Wilson (1994). The DNA (cytosine-5)methyltransferases. Nucleic Acids Res., 22, 1-10.

76. T. Malone, R.M. Blumental and X. Cheng (1995). Structure-guided analysis reveals nine sequence motifs conserved among DNA amino-methyltransferases, and suggests a catalytic mechanism for these enzymes. J. Mol. Biol., 253, 618-632.

77. D.V. Santi, C.E. Garrett and P.J. Barr (1983). On the mechanism of inhibition of DNA-cytosine methyltransferases by cytosine analogs. Cell, 33,9-10.

78. S. Klimasauskas, S. Kumar, R.J. Roberts and X. Cheng (1994). Hhal methyltransferase flips its target base out of the DNA helix. Cell, 76, 357-369.

79. K.M. Reinisch, L. Chen, G.L. Verdine and W.N. Lipscomb (1995). The crystal structure of Haelll methyltransferase covalently complexed to DNA: an extrahelical cytosine and rearranged base pairing. Cell, 82, 143-153.

80. G. Vilkaitis, A. Dong, E. Weinhold, X. Cheng and S. Klimasauskas (2000). Functional roles of the conserved threonine-250 in the target recognition domain of Hhal DNA methyltransferase. J. Biol. Chem., in press.

81. R.J. Roberts and X. Cheng (1998). Base flipping. Ann. Rev. Biochem., 67,181-198.

82. S. Som, A.S. Bhagwat and S. Friedman (1987). Nucleotide sequence and expression of the gene encoding the EcoRll modification enzyme. Nucleic Acids Res., 15, 313-332.

83. S.G. Schroeder and C.T. Samudzi (1997). Structural studies of £coRII methylase: exploring similarities among methylases. Protein Eng., 10,1385-1393.

84. S. Friedman and N. Ansari (1991). Binding of the ЕсоШ\ methyltransferase to 5-fluorocytosine-cotaining DNA. Isolation of a bound peptide. Nucleic Acids Res., 20, 3241-3248.

85. S. Som and S. Friedman (1990). Direct photolabeling of the ZscoRII methyltransferase with S-adenosyl-L-methionine. J. Biol. Chem., 265, 4278-4283.

86. S. Friedman, S. Som and L.F. Yang (1991). The core element of the ЕсоШ! methylase as defined by protease digestion and deletion analysis. Nucleic Acids Res., 19, 5403-5408.

87. J.M. Bujnicki and M. Radlinska (1999). Molecular evolution of DNA-(cytosine-N4)methyltransferases: evidence for their polyphyletic origin. Nucleic Acids Res., 27, 4501-4509.

88. W. Gong, M. O'Gara, R.M. Blumenthal and X Cheng (1997). Structure of Pvull DNA-(cytosine N4)methyltransferase, an example of domain permutation and protein fold assignment. Nucleic Acids Res., 25,2702-2715.

89. М.Г. Бревнов (1996). Метилтрансферазы iscoRII и Mval\ особенности механизмов взаимодействия с ДНК, аффинная модификация. Дисс. канд. химия, наук, Москва.

90. E.S. Gromova, T.S. Oretskaya, R. Eritja and W. Guschlbauer (1995). Kinetic studies of Mval DNA methyltransferase interaction with modified DNA. Biochem. Mol. Biol. Intl., 36, 247-255.

91. A. Pingoud and A. Jeltsch (1997). Recognition and cleavage of DNA by type II restriction endonucleases. Eur. J. Biochem., 246, 1-22.

92. D.H. Krüger, D. Küpper, A. Meisel, M. Reuter and C. Schroeder (1995). The significance of distance and orientation of restriction endonuclease recognition sites in viral DNA genomes. FEMS Microbiol. Rev., 17, 177-184.

93. D.H. Krüger, G.J. Barcak, M. Reuter and W. Smith (1988). EcoBAl can be activated to cleave refractory DNA recognition sites. Nucleic Acids Res., 16, 3997-4008.

94. O.V. Petrauskene, E.A. Karpova, E.S. Gromova and W. Guschlbauer (1994). Two subunits of EcoRII restriction endonuclease interact with two DNA recognition sites. Biochem. Biophys. Res. Commun., 198, 885-890.

95. O.V. Petrauskene, O.V. Babkina, V.N. Tashlitsky, G.M. Kazankov and E.S. Gromova (1998). £coRII endonuclease has two identical DNA-binding sites and cleaves one of two co-ordinated recognition sites in one catalytic event. FEB S Letters, 425, 2934.

96. E.S. Gromova, E.A. Kubareva, M.N. Vinogradova, T.S. Oretskaya and Z.A. Shabarova (1991). Peculiarities of recognition of CCA/TGG sequences in DNA by restriction endonucleases Mval and EcoBll. J. Mol. Recognition, 4, 133-141.

97. O.V. Petrauskene, S. Schmidt, A.S. Karyagina, I.I. Nikolkaya, E.S. Gromova and D. Cech (1995). The interaction of DNA duplexes containing 2-aminopurine with restriction endonucleases EcoBll and ÄsoII. Nucleic Acids Res., 23, 2192-2197.

98. M. O'Gara, X. Zhang, R.J. Roberts and X. Cheng (1999). Structure of binary complex of Hhal methyltransferase with S-adenosyl-L-methionine formed in the presence of a short non-specific DNA oligonucleotide. J. Mol. Biol., 287, 201-209.

99. A.K. Dubey and R.J. Roberts (1992). Sequence-specific DNA binding by the Mspl DNA methyltransferase. Nucleic Acids Res., 12, 3167-3173.

100. P. Renbaum and A. Razin (1995). Footprint analysis of M.Slwi and M.Hhal methyltransferases reveals extensive interactions with the substrate DNA backbone. J. Mol. Biol., 248, 19-26.