Вестник биотехнологии и физико-химической биологии имени Ю. А. Овчинникова, Т. 9 , № 2 ,с. 30-38, 2013
Изучена субстратная специфичность метилзависимой сайт-специфической ДНК-эндонуклеазы BlsI. Показано, что BlsI гидролизует вырожденную последовательность ДНК 5’-RYNRY-3’ (где R – A или G, а Y – T или C) при наличии в ней двух или более 5-метилцитозинов. Эффективность гидролиза ДНК ферментом зависит от числа 5-метилцитозинов и их положения в узнаваемой последовательности. Поскольку эндонуклеаза BlsI расщепляет только С5-метилированную ДНК, она может быть использована в молекулярно-биологических и эпигенетических исследованиях для оценки метилирования геномной ДНК эукариот.
5-Метилцитозин-зависимые сайт-специфические ДНК эндонуклеазы (MD-эндонуклеазы, от англ. methyl-directed) были обнаружены сравнительно недавно [1,2]. Эти ферменты узнают и специфически расщепляют определенные последовательности ДНК только при наличии в них 5-метилцитозина. По своим биохимическим свойствам MD-эндонуклеазы аналогичны хорошо изученным эндонуклеазам рестрикции типа II. Однако, если эндонуклеазы рестрикции узнают и гидролизуют немодифицированную ДНК и не расщепляют метилированную, то MD-эндонуклеазы, наоборот, гидролизуют метилированную ДНК и совершенно не расщепляют нативную немодифицированную ДНК [1-7].
Ранее нами было показано, что MD-эндонуклеаза BlsI гидролизует последовательность ДНК 5'-G(5mC)NGC-3'/3’-CGN(5mC)G-5’ [3]. В данной работе мы предприняли детальное изучение субстратной специфичности BlsI.
Для экспериментов использовали препарат фермента BlsI c активностью 16 ед/мкл, T4 полинуклеотидкиназу, препараты ДНК и буферные растворы производства НПО «СибЭнзим» (Россия), а также ДНК-метилтрансферазу CviPI производства «New England Biolabs» (США). Олигодезоксирибонуклеотиды были синтезированы в НПО «СибЭнзим» (Россия). Их первичная структура приведена в таблице 1.
В качестве маркёра молекулярных весов ДНК использовали ДНК-маркёр 1 kb и pUC19/MspI («СибЭнзим», Россия).
N1: 5’-CCCTTTCCTCTTTTGTAG(5mC)TTTTCCC-3’
N2: 5’-GGGAAAAG(5mC)TACAAAAGAGGAAAGGG-3’
N3: 5’-CCCTTTCCTCTTTTACAG(5mC)TTTTCCC-3’
N4: 5’-GGGAAAAG(5mC)TGTAAAAGAGGAAAGGG-3’
N5: 5’-CCCTTTCCTCTTTTATAG(5mC)TTTTCCC-3’
N6: 5’-GGGAAAAG(5mC)TATAAAAGAGGAAAGGG-3’
N7: 5’-GGGAAAAG(5mC)TA(5mC)AAAAGAGGAAAGGG-3’
N8: 5’-CCCTTTCCTCTTTTA(5mC)AG(5mC)TTTTCCC-3’
N9: 5’-GGGAAAAGCTA(5mC)AAAAGAGGAAAGGG-3’
N10: 5’-GCTTGTACTTTGA(5mC)GGTATTGATTCTCACCACG-3’
N11: 5’-CGTGGTGAGAATCAATA(5mC)CGTCAAAGTACAAGC-3’
N12: 5’-CCCTTTCCTCTTTTA(5mC)AGCTTTTCCC-3’
N13: 5’-GCTTGTACTTTGA(5mC)AGTATTGATTCTCACCACG-3’
N14: 5’-CGTGGTGAGAATCAATA(5mC)TGTCAAAGTACAAGC-3’
N15: 5’-GCTTGTACTTTAGCGGCATTGATTCTCACCACG-3’
N16: 5’-CGTGGTGAGAATCAATGCCGCTAAAGTACAAGC-3’
N17: 5’-GCTTGTACTTTAG(5mC)GGCATTGATTCTCACCACG-3’
N18: 5’-CGTGGTGAGAATCAATG(5mC)CGCTAAAGTACAAGC-3’
N19: 5’-GCTTGTACTTTAGCGG(5mC)ATTGATTCTCACCACG-3’
N20: 5’-CGTGGTGAGAATCAATGCCG(5mC)TAAAGTACAAGC-3’
N21: 5’-GCTTGTACTTTAG(5mC)GG(5mC)ATTGATTCTCACCACG-3’
N22: 5’-CGTGGTGAGAATCAATG(5mC)CG(5mC)TAAAGTACAAGC-3’
N23: 5’-GCTTGTACTTTAA(5mC)GA(5mC)ATTGATTCTCACCACG-3’
N24: 5’-CGTGGTGAGAATCAATGTCGTTAAAGTACAAGC-3’
Таблица 1. Структура олигонуклеотидов, использованных в данной работе. Нуклеотиды, входящие в состав изучаемого участка, подчеркнуты.
Метилирование pUC19 и других плазмидных ДНК проводили при 37°С в течение 1 часа в 20 мкл реакционной смеси содержащей ДНК в количестве 0,2 мкг, SE-буфер «Y» (33 мМ Трис-ацетат pH 7,9 (при 25°С), 66 мМ калия ацетат, 10 мМ магния ацетат, 1 мМ DTT), SAM – 100 мкм, препарат фермента M.CviPI (4 ед/мкл) – 1 мкл.
Гидролиз плазмидной ДНК проводили при 37 °С в 20 мкл реакционной смеси содержащей SE-буфер «W» (10 мМ Трис-HCl pH 8,5 (при 25°С), 10 мМ MgCl2, 100 мМ NaCl, 1 мМ DTT), ДНК в количестве 0,5 мкг и 1 мкл препарата фермента BlsI (16 ед/мкл) в течение 2 часов. Для разделения продуктов гидролиза плазмидной ДНК применяли электрофорез в 1% агарозном или 15% полиакриламидном гелях в буфере ТАЕ.
Одну из цепей изучаемого олигонуклеотидного дуплекса модифицировали по 5’-концу с помощью Т4 полинуклеотидкиназы и γ[32P]-ATP. После очистки олигонуклеотида от побочных продуктов реакции к нему добавляли эквимолярное количество комплементарного немеченого олигонуклеотида и пробирку прогревали 5 минут при 95°С с последующим охлаждением до комнатной температуры на рабочем столе.
Реакцию гидролиза проводили в 10 мкл реакционной смеси, содержащей SE-буфер «W», олигонуклеотидный дуплекс в концентрации 40 нМ и 1 мкл препарата фермента BlsI при температуре 37°С в течение 1 часа. Электрофорез продуктов гидролиза проводили в денатурирующем 20%-ном полиакриламидном геле с 7 М мочевиной в трис-боратном буфере. Радиоавтографию геля проводили с помощью прибора Personal Molecular Imager («BioRad», США) и программы Quantity One V.4.6.7 («BioRad», США).
Для определения степени расщепления на радиоавтографе электрофореграммы продуктов гидролиза олигонуклеотида определялась величина DLU (Digital Light Units), которая пропорциональна интенсивности излучения изотопом [32P], за вычетом фона. Процент гидролиза определяли как отношение DLU для полученного продукта реакции к сумме DLU, приходящихся на оставшуюся исходную ДНК и полученный фрагмент ДНК. Обработку данных осуществляли с помощью программы OptiQuant V. 0.3.00 (Packard Instrument Co., USA).
Ранее нами было показано, MD-эндонуклеаза BlsI расщепляет ДНК плазмиды pFsp4HI1 [3]. Эта плазмида содержит ген ДНК-метилтрансферазы M.Fsp4HI [8], модифицирующей сайты 5'-GCNGC-3' с образованием последовательностей 5'-G(5mC)NGC-3'/3’-CGN(5mC)G-5’, по которым и осуществляется гидролиз ферментом BlsI. На рисунке 1 приведена фотография агарозного геля, на котором видно, что BlsI специфически расщепляет плазмиду pFsp4HI1, образуя характерный набор фрагментов (дор. 8). При этом фермент не гидролизует такие субстраты, как, например, ДНК фага λ (dcm+) (дор. 2), фага T7 (дор. 4) и ДНК плазмиды pHspAI [2], в которой метилированы сайты 5'-GCGC-3' с образованием последовательности 5'-G(5mC)GC-3'/3’-CG(5mC)G-5’ (дор. 6).
Рис. 1. Расщепление эндонуклеазой BlsI ДНК плазмиды pFsp4HI1, содержащей метилированные последовательности 5'-GСNGC-3'. Электрофорез в 1% агарозном геле.
Дорожки: 1 – ДНК фага λ, 2 – ДНК фага λ + BlsI, 3 – ДНК фага T7, 4 – ДНК фага T7 + BlsI, 5 – ДНК pHspAI, 6 – ДНК pHspAI + BlsI, 7 – ДНК pFsp4HI1, 8 – ДНК pFsp4HI1 + BlsI, M – ДНК-маркёр 1kb.
В настоящей работе мы исследовали способность MD-эндонуклеазы BlsI расщеплять другие субстраты. Последовательность 5'-GCNGC-3'/3’-CGNCG-5’ может включать от одного до четырех метилированных цитозинов (не считая центрального основания N). Необходимо было определить активность фермента BlsI при расщеплении сайта 5'-GCNGC-3'/3’-CGNCG-5’, содержащего различное количество 5-метилцитозинов. Кроме того, как мы установили ранее, MD-эндонуклеаза GlaI расщепляет не только последовательность 5’-G(5mC)GC-3’, но и вырожденные варианты этой последовательности с общей формулой 5’-R(5mC)GY-3’ [9]. В связи с этим мы определяли способность MD-эндонуклеазы BlsI гидролизовать вырожденные варианты последовательности 5'-GCNGC-3'/3’-CGNCG-5.
Cпособность BlsI расщеплять последовательность 5'-GCNGC-3'/3’-CGNCG-5’ с различным количеством 5-метилцитозинов определялась в экспериментах на специально подобранных плазмидных ДНК. Для получения таких субстратов мы использовали ДНК-метилтрансферазу M.CviPI, которая метилирует динуклеотид 5’-GC-3’ с образованием 5’-G(5mC)-3’/3’(5mC)G-5’ [10]. ДНК pUC19 была обработана ферментом M.CviPI как описано в разделе «Материалы и методы» и далее подвергалась гидролизу MD-эндонуклеазой BlsI. Стоит отметить, что плазмида pUC19/M.CviPI содержит метилированные цитозины не только в последовательностях 5’-GCNGC-3’/3’-CGNCG-5’, но и в последовательностях вида 5'-RYNGC-3'/3’-YRNCG-5’, которые также могут служить мишенью для BlsI.
Рис. 2. Электрофореграмма ДНК-фрагментов, образованных в результате сайт-специфического гидролиза плазмиды pUC19/M.CviPI эндонуклеазой BlsI. Электрофорез в 15% ПААГ.
Дорожки: 1 – Маркер pUC19/MspI, 2 – ДНК pUC19/M.CviPI + BlsI, 3 - теоретически рассчитанные длины фрагментов ДНК, образующихся при расщеплении pUC19 по последовательностям 5’-GCNRY-3’ и 5’-RYNGC-3'.
Результаты эксперимента представлены на рисунке 2. Справа от фотографии геля на рисунке представлена полученная расчетным путем теоретическая картина расщеплении pUC19 по последовательности 5’-GCNRY-3’ и комплементарной ей последовательности 5'-RYNGC-3' с указанием длин получаемых фрагментов.
Как видно из рисунка 2, длины фрагментов ДНК, образованных при гидролизе pUC19/M.CviPI ферментом BlsI, близки к расчетным длинам, полученным при расщеплении плазмиды pUC19 по последовательностям 5’-GCNRY-3’ и 5’-RYNGC-3'. Несколько дополнительных фрагментов, видимых на электрофореграмме и имеющих меньшую интенсивность, являются, видимо, результатом неполного гидролиза плазмидной ДНК. Таким образом, помимо последовательности 5'-G(5mC)NGC- 3'/3’-CGN(5mC)G-5’ [3], BlsI способен узнавать и расщеплять последовательность 5’-G(5mC)NRY-3'/3’-(5mC)GNYR-5’.
Для проверки способности фермента BlsI расщеплять полностью вырожденный сайт 5'-RYNRY-3' с 5-метилцитозинами, но без G(5mC)-динуклеотидов, мы использовали плазмиду pFat/Kz3(GTNAC), содержащую последовательности 5'-GTNA(5mC)-3'/3'-(5mC)ANTG-5'. Исходная плазмида pFat/Kz3 была получена путем клонирования Kzo9I-фрагмента геномной ДНК бактериального штамма Flavobacterium aquatile NL3, содержащего ген ДНК-метилтрансферазы M.FatI, в вектор pUC19 по сайту эндонуклеазы рестрикции BamHI. ДНК-метилтрансфераза M.FatI метилирует цитозин в сайте 5’-CATG-3’ с образованием последовательности 5’-(5mC)ATG-3’. Плазмида pFat/Kz3(GTNAC) была полученна путем встраивания в плазмиду pFat/Kz3 по сайту эндонуклеазы рестрикции HindIII олигонуклеотидного дуплекса:
5'-agctcatgtcacatg-3'
3'-gtacagtgtactcga-5'
Ввиду наличия в олигонуклеотидном дуплексе двух сайтов метилирования 5’-CATG-3’, в плазмиде pFat/Kz3(GTNAC) возникает уникальная последовательность 5’-(5mC)ATGTCA(5mC)ATG-3’/3’-GTA(5mC)AGTGTA(5mC)-5’, содержащая изучаемый сайт 5'-GTNA(5mC)-3'/3'-(5mC)ANTG-5' (подчеркнут).
Рис. 3. Гидролиз плазмид pFat/Kz3 и pFat/Kz3(GTNAC) ДНК-эндонуклеазой BlsI.
Дорожки: 1 – ДНК pFat/Kz3 + DriI, 2 – ДНК pFat/Kz3 + DriI + BlsI, 3 – ДНК pFat/Kz3(GTNAC) + DriI, 4 – ДНК pFat/Kz3(GTNAC) + DriI + BlsI, M – ДНК-маркёр 1kb.
На рис.3 приведена картина расщепления эндонуклеазой BlsI плазмид pFat/Kz3 и pFat/Kz3(GTNAC), предварительно линеаризованных рестриктазой DriI. Как видно из этого рисунка, pFat/Kz3(GTNAC) расщепляется эндонуклеазой BlsI в единственном месте, в то время как гидролиз плазмиды pFat/Kz3 не происходит. Электрофоретическая подвижность продуктов гидролиза соответствует теоретически рассчитанным длинам фрагментов (3660 и 1260 п.н.), которые должны образоваться при расщеплении метилированной последовательности 5'-GTNA(5mC)-3'/3'-(5mC)ANTG-5'.
Таким образом, BlsI гидролизует последовательность 5'-GTNA(5mC)-3'/3'-(5mC)ANTG-5' в плазмиде pFat/Kz3(GTNAC). Выявленная нами способность MD- эндонуклеазы BlsI расщеплять метилированный сайт, не содержащий в своем составе GC-динуклеотидов, ставит вопрос о возможности расщепления других сайтов, содержащих 5-метилцитозин в последовательности 5'-RYNRY-3'.
Для подтверждения возможности расщепления эндонуклеазой BlsI различных вариантов метилированной последовательности 5'-RYNRY-3', мы использовали синтетические олигонуклеотидные дуплексы, содержащие два и более 5-метилцитозина в последовательности 5'-RYNRY-3'. Результаты экспериментов приведены на рисунках 4-8.
Рис. 4. Расщепление эндонуклеазой BlsI дуплексов, содержащих сайт 5’-GCNGC-3’ с различным количеством и расположением 5-метилцитозинов.
Дорожки: 1,2 – дуплекс N17*/N18 (последовательность 5’-G(5mC)GGC-3’/3’-CGC(5mC)G-5’); 3,4 – дуплекс N17*/N20 (5’-G(5mC)GGC-3’/3’-(5mC)GCCG-5’);
5,6 - дуплекс N17*/N22 (5’-G(5mC)GGC-3’/3’-(5mC)GC(5mC)G-5’); 7,8 - дуплекс N19*/N20 (5’-GCGG(5mC)-3’/3’-(5mC)GCCG-5’);
9,10 - дуплекс N19*/N22 (5’-GCGG(5mC)-3’/3’-(5mC)GC(5mC)G-5’); 11,12 - дуплекс N21*/N18 (5’-G(5mC)GG(5mC)-3’/3’-CGC(5mC)G-5’);
13,14 - дуплекс N21*/N20 (5’-G(5mC)GG(5mC)-3’/3’-(5mC)GCCG-5’); 15,16 - дуплекс N21*/N22 (5’-G(5mC)GG(5mC)-3’/3’-(5mC)GC(5mC)G-5’).
Нечётные номера – интактный дуплекс, чётные номера – дуплекс, обработанный BlsI. Значком * выделена меченая олигонуклеотидная цепь. Электрофорез в 20%-ном полиакриламидном геле с 7 М мочевиной.
На рисунке 4 представлена электрофореграмма продуктов гидролиза эндонуклеазой BlsI олигонуклеотидов с различным количеством 5-метилцитозинов в сайте узнавания 5'-GCNGC-3'. Как видно из этого рисунка BlsI эффективно расщепляет последовательность GCNGC при наличии в ней двух (дорожки 2,4,8), трёх (дорожки 6,10,12,14) или четырёх (дорожка 16) 5-метилцитозинов. Таким образом, MD-эндонуклеаза BlsI способна расщеплять узнаваемую последовательность при наличии в ней двух или более 5-метилцитозинов, расположенных в любых возможных комбинациях в последовательности 5'-GCNGC-3'.
Рис. 5. Расщепление эндонуклеазой BlsI дуплексов, содержащих сайт 5’-ACNGC-3’/3’-TGNCG-5’) с различными вариантами расположения метилированных цитозинов.
Дорожки: 1,2 – дуплекс N3*/N4 (5’-ACAG(5mC)-3’/3’-TGT(5mC)G-5’); 3,4 – дуплекс N4*/N3 (5’- G(5mC)TGT-3’/3’-(5mC)GACA-5’);
5,6 - дуплекс N4*/N8 (5’- G(5mC)TGT-3’/3’-(5mC)GA(5mC)A-5’); 7,8 - дуплекс N4*/N12 (5’- G(5mC)TGT-3’/3’-CGA(5mC)A-5’);
9,10 - дуплекс N8*/N4 (5’-A(5mC)AG(5mC)-3’/3’-TGT(5mC)G-5’); 11,12 - дуплекс N12*/N4 (5’-A(5mC)AGC-3’/3’-TGT(5mC)G-5’).
Нечётные номера – интактный дуплекс, чётные номера – дуплекс, обработанный BlsI. Значком * выделена меченая олигонуклеотидная цепь. Электрофорез в 20%-ном полиакриламидном геле с 7 М мочевиной.
На рис. 5 приведена электрофореграмма продуктов гидролиза эндонуклеазой BlsI олигонуклеотидных дуплексов, содержащих сайт узнавания 5'-ACNGC-3'/3'-TGNCG-5' с двумя и тремя метильными группами. Как видно из этого рисунка, BlsI эффективно расщепляет обе цепи этой последовательности, если в ней есть два (дорожки 2,4,8 и 12) или три (дорожки 6,10) 5-метилцитозина.
Рис. 6. Расщепление эндонуклеазой BlsI дуплексов, содержащих сайт 5'-GTNGC-3'/3'-CANCG-5’ с различными вариантами расположения метилированных цитозинов.
Дорожки: 1,2 – дуплекс N1*/N2 (5’-GTAG(5mC)-3’/3’-CAT(5mC)G-5’); 3,4 – дуплекс N1*/N7 (5’-GTAG(5mC)-3’/3’-(5mC)AT(5mC)G-5’); 5,6 - дуплекс N1*/N9 (5’-GTAG(5mC)-3’/3’-(5mC)ATCG-5’);
7,8 - дуплекс N2*/N1 (5’-G(5mC)TAC-3’/3’-(5mC)GATG-5’); 9,10 - дуплекс N7*/N1 (5’-G(5mC)TA(5mC)-3’/3’-(5mC)GATG-5’);
11,12 - дуплекс N9*/N1(5’-GCTA(5mC)-3’/3’-(5mC)GATG-5’). Нечётные номера – интактный дуплекс, чётные номера – дуплекс, обработанный BlsI. Значком * выделена меченая олигонуклеотидная цепь. Электрофорез в 20%-ном полиакриламидном геле с 7 М мочевиной.
На рис.6 приведена электрофореграмма продуктов гидролиза эндонуклеазой BlsI олигонуклеотидных дуплексов, содержащих последовательность 5'-GTNGC-3'/3’-CANCG-5’ с двумя и тремя 5-метилцитозинами. Как видно из этого рисунка, BlsI эффективно расщепляет обе цепи этой последовательности при наличии в ней двух (дорожки 2,6,8,12) и трёх (дорожки 4,10) 5-метилцитозинов.
Рис. 7. Расщепление эндонуклеазой BlsI олигонуклеотидных дуплексов, содержащих сайты 5’-ATNGC-3’ и 5’-ACNGT-3’.
Дорожки: 1,2 – дуплекс N5*/N6 (5’-ATAG(5mC)-3’/3’-TAT(5mC)G-5’); 3,4 – дуплекс N6*/N5 (5’-G(5mC)TAT-3’/3’-(5mC)GATA-5’);
5,6 - дуплекс N10*/N11 (5’-A(5mC)GGT-3’/3’-TGC(5mC)A-5’); 7,8 - дуплекс N13*/N14 (5’-A(5mC)AGT-3’/3’-TGT(5mC)A-5’); 9,10 - дуплекс N17*/N18 (5’-G(5mC)GGC-3’/3’-CGC(5mC)G-5’);
Нечётные номера – интактный дуплекс, чётные номера – дуплекс, обработанный BlsI. Значком * выделена меченая олигонуклеотидная цепь. Электрофорез в 20%-ном полиакриламидном геле с 7 М мочевиной.
На рисунке 7 приведены результаты гидролиза ферментом BlsI дуплекcов содержащих сайты 5’-ATNGC-3’ (дорожки 2,4) и 5’-ACNGT-3’ (дорожки 6,8). В качестве положительного контроля на данном рисунке приведён пример полного расщепления дуплекса с последовательностью 5’-G(5mC)GGC-3’/3’-CGC(5mC)G-5’ (дорожка 10).
Как видно из этого рисунка, последовательность 5’-ATAG(5mC)-3’/3’-TAT(5mC)G-5’эффективно расщепляется эндонуклеазой BlsI по обеим цепям ДНК.
В случае же последовательности 5’-ACNGT-3’ эффективность гидролиза существенно ниже, причём в случае, когда центральным нуклеотидом N сайта узнавания является комплементарная пара G-C, глубина гидролиза дуплекса наименьшая, не более 1,5% (дорожка 6). Тогда как в случае, если центральный нуклеотид представлен комплементарной парой A-T, эффективность гидролиза BlsI составляет около 10% (дорожка 8).
Рис. 8. Гидролиз BlsI олигонуклеотидных дуплексов, содержащих 5-метилцитозин только в одной из цепей последовательности узнавания.
Дорожки: 1,2 – дуплекс N21*/N18 (5’-G(5mC)GG(5mC)-3’/3’-CGC(5mC)G-5’); 3,4 – дуплекс N18*/N21 (5’-G(5mC)GGC-3’/3’-(5mC)GC(5mC)G-5’);
5,6 - дуплекс N21*/N16 (5’-G(5mC)GG(5mC)-3’/3’-CGCCG-5’); 7,8 - дуплекс N16*/N21 (5’-GCGGC-3’/3’-(5mC)GC(5mC)G-5’);
9,10 – дуплекс N23*/N24 (5’-A(5mC)GA(5mC)-3’/3’-TGCTG-5’) 11,12 – дуплекс N24*/N23 (5’-GTCGT-3’/3’-(5mC)AG(5mC)A-5’)
13,14 – дуплекс N17/N16 (5’-G(5mC)GGC-3’/3’-CGCCG-5’).
Нечётные номера – интактный дуплекс, чётные номера – дуплекс, обработанный BlsI. Значком * выделена меченая олигонуклеотидная цепь. Электрофорез в 20%-ном полиакриламидном геле с 7 М мочевиной.
На рисунке 8 представлены данные по гидролизу BlsI олигонуклеотидных дуплексов, в которых 5-метилцитозин расположен только в одной из цепей узнаваемой последовательности. В качестве контроля активности фермента мы использовали дуплекс N21/N18 с метилированной последовательностью 5’-G(5mC)NG(5mC)-3’/3’-CGN(5mC)G-5’(дорожки 1,2).
Как видно из рисунка, BlsI способен эффективно расщеплять последовательность 5’-G(5mC)GG(5mC)-3’/3’-CGCCG-5’, если на одной из цепей узнаваемой последовательности присутствует два 5-метилцитозина (дорожки 6,8). Однако, если такая последовательность содержит только один 5-метилцитозин, то не наблюдается сколь либо значительного гидролиза олигонуклеотидного дуплекса (дорожка 14).
На рис. 8 также продемонстрированы данные по расщеплению BlsI олигонуклеотидного дуплекса, содержащего последовательность 5’-A(5mC)GA(5mC)-3’/3’-TGCTG-5’. Как следует из рисунка, BlsI расщепляет обе цепи такого дуплекса (дорожки 10, 12), однако с меньшей эффективностью по сравнению с контролем (дорожки 2,4).
Таким образом, на основе данных, полученных в представленной работе, можно сделать вывод, что BlsI расщепляет обе цепи последовательности узнавания 5'-RYNRY-3' при наличии в ней хотя бы двух 5-метилцитозинов. При этом активность фермента зависит от количества и расположения модифицированных цитозинов в сайте узнавания. Наихудшим субстратом MD-эндонуклеазы BlsI является последовательность 5'-A(5mC)NGT-3’/3’-TGN(5mC)A-5’.
Список сокращений: R - нуклеотид с пуриновым основанием (A или G), Y – нуклеотид с пиримидиновым основанием (C или T), п.н. – пары нуклеотидов, 5mC – 5-метилцитозин, SAM – S-аденозил-L-метионин.