N-甲基嘌呤DNA糖基化酶； MPG

亚甲基DNA糖基化酶；MDG
3-甲基腺嘌呤 DNA 糖基化酶
3MeAde DNA 糖基化酶
3-烷基腺嘌呤 DNA 糖基化酶；AAG
烷基嘌呤 DNA N-糖基化酶；APNG

HGNC 批准的基因符号：MPG

细胞遗传学定位：16p13.3 基因组坐标（GRCh38）：16:77,007-85,846（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

细菌酶 3-甲基腺嘌呤（3MeA） DNA 糖基化酶可修复大肠杆菌中阻止 DNA 复制的致命损伤 3MeA。3MeA 的去除是由大肠杆菌中的两种 3MeA DNA 糖基化酶介导的，由 alkA 和标签基因编码。Boosalis 等人使用克隆到细菌表达载体中的人类 cDNA 文库（1991）克隆了一个 1.15-kb cDNA，该 cDNA 将 alkA（-） tag（-）糖基化酶缺陷型大肠杆菌从烷基化诱导的杀伤中拯救出来，并使大肠杆菌菌株中的 3MeA DNA 糖基化酶活性增加了 5 倍。该 cDNA 与人类基因组 DNA 杂交，但不与大肠杆菌或酵母 DNA 杂交。DNA 序列分析确定了编码 33-kD 蛋白质的开放解读码组，该蛋白质与大鼠 3MeA DNA 糖基化酶显示出广泛的氨基酸同源性。该基因被命名为 N-甲基嘌呤 DNA 糖基化酶（MPG）。

萨姆森等人（1991）提出，由于人糖基化酶的 1 个部分与大鼠糖基化酶多肽的中间部分有 85% 的同一性，因此，大鼠和人糖基化酶可能具有共同起源，因此人类基因应称为 3-烷基腺嘌呤 DNA 糖基化酶的 AAG。

维克斯等人（1993）还分离出了对应于人类MPG基因的cDNA。MPG 基因在所有检查的细胞系和组织中都有表达，但在结肠腺癌细胞系（HT29）中表达水平特别高。

▼ 生化特征

人类酶 3-甲基腺嘌呤 DNA 糖基化酶可去除 DNA 中多种受损碱基，包括具有细胞毒性和诱变性的嘌呤烷基化加合物。刘等人（1998）报道了与基于机制的吡咯烷抑制剂复合的人 3-甲基腺嘌呤 DNA 糖基化酶的晶体结构。该酶插入 DNA 的小沟中，导致脱碱基吡咯烷核苷酸翻转到酶活性位点，其中结合水准备进行亲核攻击。

▼ 基因结构

维克斯等人（1993）发现完全表征的 MPG 基因跨越 7 至 8 kb 的基因组 DNA。

基尔曼等人（1995）描述了小鼠 Mpg 基因的基因组结构。

▼ 测绘

布萨利斯等人（1991）通过分析小鼠/人类和仓鼠/人类杂交细胞系的一组 DNA，将 MPG 基因定位到 16 号染色体。

维克斯等人（1993）将 MPG 基因定位在 16p 染色体末端区域、胚胎 zeta 珠蛋白基因上游 75 kb 的一组紧密排列的基因内（HBZ; 142310）。

Kielman 等人的初步分析（1993）和基尔曼等人（1994）表明小鼠Mpg基因位于11号染色体上的α-珠蛋白基因簇的上游。

▼ 动物模型

通过靶向同源重组，Engelward 等人（1997）培育出缺乏由 Aag 基因编码的 3MeA DNA 糖基化酶的小鼠。在一些小鼠组织中，Aag 基因产物似乎是唯一对 3MeA、次黄嘌呤和 1,N6-乙烯腺嘌呤具有活性的 DNA 糖基化酶。尽管 Aag 蛋白具有去除 8-氧鸟嘌呤 DNA 损伤的能力，但它似乎并不是 8-氧鸟嘌呤修复的主要糖基化酶。

为了评估 Apng 对修复体内几种诱变损伤的贡献，Hang 等人（1997）对 Apng 基因定向删除的小鼠组织的无细胞提取物进行了生化分析。他们发现 1,N6-乙烯腺嘌呤和次黄嘌呤都是 Apng 的底物，但 3,N4-乙烯胞嘧啶和 8-氧代鸟嘌呤则不是。

埃尔德等人（1998）通过定向破坏培育出烷基嘌呤-DNA-N-糖基化酶缺陷的小鼠。在用 DNA 甲基化剂处理后，与野生型小鼠相比，在 APNG 敲除小鼠的肝脏切片中发现 7-甲基鸟嘌呤（meG）的持久性增加，这证明了 APNG 缺失动物的体内表型。与基本切除修复途径的其他无效突变体不同，APNG 基因敲除小鼠表现出非常温和的表型，没有表现出外观异常，具有生育能力，并且具有明显正常的寿命。当敲除型小鼠和野生型小鼠暴露于甲基化剂或氯乙基化剂时，未发现外周血中白细胞数量的差异和骨髓多染红细胞数量的差异。甲磺酸甲酯治疗导致 APNG 敲除小鼠脾 T 淋巴细胞 HPRT（308000）突变比野生型小鼠多 3 至 4 倍。这些突变主要是单碱基对变化，很可能分别由 3-meA 和 3-meG 或 7-meG 引起。