PARP (poli(ADP-ribóz)-polimeráz) poly(ADP-ribose) polymerase, ADP-ribosyltransferase, poly ADP-ribosylated proteins a sejtmag egyik fehérjéje. 18 féle ismert (PARP1, PARP2 stb.); ezek fehérjecsaládot alkotnak. Hatféle PARP-ról tudjuk, hogy ADP-ribózt kapcsol a NAD⁺-ról a célfehérjéhez, egyet vagy akár több százat, kialakítva hosszú poli(ADP-ribóz)-láncot (PAR-lánc; poly(ADP-ribose) polymers); innen a poli előtag az enzim nevében. Ezt a folyamatot nevezzük PARilációnak (poly[ADP-ribosyl]ation; PARylation).

A család három tagja, PARP1, PARP2 és PARP3, vesz részt a DNS-javításban. A PARP DNS-javító enzim: az egyszálú DNS-töréshez kötődik.

▪ A PARP1 nagy mennyiségben van jelen a sejtmagban (10⁶/sejtmag); az alaphisztonok PARilációjával fellazítja a kromatint, lehetővé téve a DNS kettőződését, a DNS-javítását vagy a génátíródást. Alapvetően vesz részt a DNS-hiba báziskivágó* javításában, és szabályozza a kétszálú DNS-törés hasonmás átrendeződéses*, valamint a nem hasonmás végegyesítéses* javítási folyamatait. Meghatározó szerepe van a génátíródásban: részben átíródási társtényező (transcriptional cofactor), másrészt gátolja sajátos bázisszakaszok metilezését; szabályozza a sejt genetikai egyensúlyát, energia folyamatait, és közreműködik a sejthalál parathanatosnak… nevezett sajátos formájában. Hat gomolya van: az N-végen három cinkujj gomoly (Zn1, Zn2, Zn3 [Zn = zinc fingers]), ezt követi az önPARiláló (AD) gomoly, majd a nyított kromatinnal kölcsönhatásba lépő (WGR) gomoly, a C-végen pedig a sarkallógomoly van. A cinkujj gomolyok közül kettővel kötődik a DNS-hez a DNS törési szögénél, tehát nem a nyítottá vált nukleotidhoz.

▪ A PARP2 tevékenysége hasonló, de csekélyebb: a PARP-működések 5–10%-át teszi ki.

▪ A PARP3 a sejtkörben szabályoz.

A PARP fehérjék háromféle gomolyt tartalmaznak:

• DNS-kötő gomoly (DNA binding domain, DBD). Az N-végen, három cinkujjmintázatból áll; kettő ismeri fel az egy- és kétszálú DNS-törés, és kapcsolja a PARP-ot, a harmadik szabályoz.

• Szerkezetalakító gomoly (automodification domain), amely sajátos glutamát és lizin aminosavakat tartalmaz, valamint kis BRCT gomolyt a DNS-t javító fehérjékkel való kölcsönhatáshoz.

• sarkallógomoly – a C-végen van,

Ha DNS-törés keletkezik, a PARP1 azonnal PARilálja önmagát, tevékennyé válik, és kapcsolódik a törés helyéhez az N-végén lévő mintázata segítségével. A kötődéssel (szerkezetváltozás) ötszázszorosára tevősödik a C-végén lévő sarkallógomoly, PARilálja a kromatin hiszton és nem hiszton fehérjéket és topoizomerázokat, szerkezetükben elektronkötési változást hoz létre. A PARilált fehérjéknek nemcsak működésük változik, de képessé válnak más fehérjék megkötésére is. A PARP1 autoPARilációjával a saját szerkezetét alakítja át, aminek következtében elválik a DNS-törés helyéről, lehetővé téve a helyreállító fehérjék kapcsolódását a töréshez, és a törés helyreállítást.

A PARP túlműködése felhasználja a sejt energiakészletét, sejthalálhoz vezet.