Кроссовер -соединение эндодеоксирибонуклеаза
| Кроссовер -соединение эндодеоксирибонуклеаза | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| ЕС №. | 3.1.22.4 | ||
| CAS №. | 99676-43-4 | ||
| Базы данных | |||
| Intenz | Intenz View | ||
| Бренда | Бренда вход | ||
| Расширение | Вид Nicezyme | ||
| Кегг | Кегг вход | ||
| Метатический | Метаболический путь | ||
| Напрямую | профиль | ||
| PDB Структуры | RCSB PDB PDBE PDBSUM | ||
| |||
| Holliday Junction Resolvases | |
|---|---|
| Идентификаторы | |
| Символ | Pddexk |
| PFAM клан | CL0236 |
| Эко | 2008.1.1 |
Кроссовер-соединение эндодезоксирибонуклеаза , также известная как резолваза с соединением Holliday , эндонуклеаза холлидея , эндонуклеаза с расщеплением холлидея , резоляционная холлидай , эндонуклеаза кроссовера и , энзимная эндобануклеаза , развивающаяся эндонуклеаза, анимимная развитие рекобирование и эндонуклеаза , . В частности, он выполняет эндонуклеолитическое расщепление, что приводит к одноцеполочному кроссоверу между двумя гомологичными молекулами ДНК на соединении Холлидея, чтобы получить рекомбинантные продукты ДНК для хромосомной сегрегации. Этот процесс известен как разрешение на развязку Холлидея.
Биологическая функция
[ редактировать ]Соединение Холлидея -это структура, которая образуется во время генетической рекомбинации , и связывает две двухцепочечные молекулы ДНК с одноцепочечным кроссовером, которые образуются во время митотической и мейотической рекомбинации. [ 1 ] Кроссовер -соединение эндодеоксирибонуклеазы катализирует разрешение на праздничное соединение, которое представляет собой образование отдельных рекомбинантных молекул ДНК и хромосомное разделение после события кроссовера на соединении Холлидея. [ 2 ] Кроссовер -соединение эндодексирибонуклеазы с функцией разрешения холлидея было идентифицировано во всех трех доменах жизни - бактерии , археи и эукарья . RUVC в бактериях, CCE1 в Saccharomyces cerevisiae , [ 1 ] и Gen1 у людей [ 3 ] Все ли кроссовер -соединение эндодеоксирибонуклеазы, которые выполняют разрешение на соединение Холлидея. Разрешение на соединение Holliday, катализируемое с помощью перекрестного соединения эндодеоксирибонуклеазы, показано на рисунке ниже.
Кроссовер -соединение эндодеоксирибонуклеазы также играет ключевую роль в репарации ДНК . Во время роста клеток и мейоза часто возникают разрывы ДНК (DSB) и обычно восстанавливаются гомологичной рекомбинацией. [ 5 ] Поскольку кроссовер -соединение эндодеоксирибонуклеазы выполняет разрешение на соединение Холлидея, что является важной стадией гомологичной рекомбинации, поэтому они участвуют в восстановлении DSB.
Структура
[ редактировать ]E. coli ruvc , кроссовер -эндодеоксирибонуклеаза, представляет собой небольшой белок около 20 кДа, а его активная форма представляет собой димер , который требует и связывает ион магния [1]. RUVC-это 3-слойный сэндвич с - бета альфа [ 6 ] Полем Фермент содержит два канала связывания, которые контактируют на основы соединения Холлидея по сравнению с семью нуклеотидами . [ 7 ] В археи также был идентифицирован фермент резолвазный соединение в холлидее в клетках Pyrococcus furiosus - он кодируется геном, называемым HJC и состоит из 123 аминокислот [ 8 ] .
Рисунок Thermus Thermophilus ruvc в комплексе с соединением Холлидея показана ниже.
Механизм
[ редактировать ]Эти ферменты очень селективны для разветвленной ДНК, хотя индуцированная посадка возникает в образовании комплекса фермента-субстрата (резолваза-холлодея). [ 9 ] Многое остается неизвестным о точном механизме действия, но известно, что бактерии, бактериофаги и археи катализируют разрешение на соединение Холлидея, внедряя симметричные ники по всему перекрестку Холлидея [ 10 ] Полем Анализ кроссоверного соединения эндодеоксирибонуклеазы из бактериофагов (эндонуклеаза I7), бактерий (RUVC), грибов (Gen1) и людей (HMUS81-EME1) показали, что ферменты функционируют в димере, димеры, [ 11 ] и часть реакции разрешения происходит в частично диссоциированном промежуточном здании фермента-субстрата. [ 12 ]
Человеческая значимость
[ редактировать ]После 20-летнего обыска, в 2008 году, эндодеоксирибонуклеаза, GEN1 , был наконец идентифицирован [ 13 ] Полем Gen1 выполняет аналогичные функции и работает с помощью аналогичных механизмов, как ранее изучалось кроссоверное соединение эндодеоксирибонуклеазы у бактерий, археи и других эукарья. [ 13 ] Считается, что фермент играет роль в синдроме Блума . Было предложено, что синдром Блума включает в себя индукцию DSB через неопознанную резолвазу Холлидея. [ 14 ] Также было показано, что сверхэкспрессия функции резолвазы в холлидее коррелирует с раком RAD51 . [ 15 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный Iwasaki H, Takahagi M, Shiba T, Nakata A, Shinagawa H (декабрь 1991 г.). «Белок Escherichia coli ruvc - это эндонуклеаза, которая разрешает структуру Холлидея» . Embo Journal . 10 (13): 4381–9. doi : 10.1002/j.1460-2075.1991.tb05016.x . PMC 453191 . PMID 1661673 .
- ^ Cañas C, Suzuki Y, Marchisone C, Carrasco B, Freire-Benéitez V, Takeyasu K, Alonso JC, Ayora S (июнь 2014 г.). «Взаимодействие транслоказ миграции ветвей с помощью фермента, разрешающего развязки Холлидея, и их последствия в разрешении в холлидее раздачи» . Журнал биологической химии . 289 (25): 17634–46. doi : 10.1074/jbc.m114.552794 . PMC 4067198 . PMID 24770420 .
- ^ IP SC, Rass U, Blanco MG, Flynn HR, Skehel JM, West SC (ноябрь 2008 г.). «Идентификация резолваз холлидея от людей и дрожжей». Природа . 456 (7220): 357–61. Bibcode : 2008natur.456..357i . doi : 10.1038/nature07470 . PMID 19020614 . S2CID 4362699 .
- ^ Wyatt HD, West SC (сентябрь 2014 г.). «Реглазы в холлидее» . Перспективы Cold Spring Harbor в биологии . 6 (9): A023192. doi : 10.1101/cshperspect.a023192 . PMC 4142969 . PMID 25183833 .
- ^ Agmon N, Yovel M, Harari Y, Liefshitz B, Kupiec M (сентябрь 2011 г.). «Роль резолваз холлидея соединения в восстановлении спонтанного и индуцированного повреждения ДНК» . Исследование нуклеиновых кислот . 39 (16): 7009–19. doi : 10.1093/nar/gkr277 . PMC 3167605 . PMID 21609961 .
- ^ Jump up to: а беременный Górecka KM, Komorowska W, Nowotny M (ноябрь 2013). «Кристаллическая структура резолвазы RUVC в комплексе с подложкой Holliday Junction» . Исследование нуклеиновых кислот . 41 (21): 9945–55. doi : 10.1093/nar/gkt769 . PMC 3834835 . PMID 23980027 .
- ^ Лилли Д.М. (апрель 2017 г.). «Структуры и механизмы и механизмы, разрешающие развязки в холлидее» (PDF) . Письма Febs . 591 (8): 1073–1082. doi : 10.1002/1873-3468.12529 . PMID 27990631 .
- ^ Комори К., Сакае С., Шинагава Х., Морикава К., Ишино Й (август 1999 г.). «Рельваза в холлидее от пирококка Фуриоса: функциональное сходство с Escherichia coli ruvc предоставляет доказательства консервативного механизма гомологичной рекомбинации у бактерий, эукарья и археи» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 96 (16): 8873–8. Bibcode : 1999pnas ... 96.8873K . doi : 10.1073/pnas.96.16.8873 . PMC 17700 . PMID 10430863 .
- ^ Расс У, Комптон С.А., Матос Дж, Синглтон М.Р., И.С., Бланко М.Г., Гриффит Дж.Д., Уэст С.С. (июль 2010 г.). «Механизм разрешения на соединение Холлидея белком человека Gen1» . Гены и развитие . 24 (14): 1559–69. doi : 10.1101/gad.585310 . PMC 2904945 . PMID 20634321 .
- ^ Hadden JM, Déclais AC, Carr SB, Lilley DM, Phillips SE (октябрь 2007 г.). «Структурная основа резолюции на разъемах Холлидея с помощью эндонуклеазы T7 I». Природа . 449 (7162): 621–4. Bibcode : 2007natur.449..621h . doi : 10.1038/nature06158 . PMID 17873858 . S2CID 4403846 .
- ^ Shah Punatar R, Martin MJ, Wyatt HD, Chan YW, West SC (январь 2017 г.). «Разрешение промежуточных промежуточных рекомбинации от рекомбинации в холме Gen1» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 114 (3): 443–450. doi : 10.1073/pnas.1619790114 . PMC 52555610 . PMID 28049850 .
- ^ Zhou R, Yang O, Déclais AC, Jin H, Gwon GH, Freeman AD, Cho Y, Lilley DM, Ha T (март 2019 г.). «Разрешение на развязке ферменты используют многовалентные, чтобы сохранить динамику Holliday Junction» . Природная химическая биология . 15 (3): 269–275. doi : 10.1038/s41589-018-0209-y . PMC 6377835 . PMID 30664685 .
- ^ Jump up to: а беременный West SC (июнь 2009 г.). «Поиск человеческого холлидея резольваза» . Биохимическое общество транзакций . 37 (Pt 3): 519–26. doi : 10.1042/bst0370519 . PMC 4120095 . PMID 19442245 .
- ^ Karow JK, Constantinou A, Li JL, West SC, Hickson ID (июнь 2000 г.). «Продукт гена синдрома Блума способствует миграции филиала в холдейских соединениях» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (12): 6504–8. Bibcode : 2000pnas ... 97.6504K . doi : 10.1073/pnas.100448097 . PMC 18638 . PMID 10823897 .
- ^ Xia J, Chen LT, Mei Q, Ma Ch, Halliday JA, Lin Hy, Magnan D, Pribis JP, Fitzgerald DM, Hamilton HM, Richters M, Nehring RB, Shen X, Li L, Bates D, Hastings PJ, Herman C, C. , Jayaram M, Rosenberg SM (ноябрь 2016 г.). «Ловушка Holliday Junction показывает, как клетки используют рекомбинацию и роли JUNCTIAN-Guardian of Recq Helicase» . Наука достижения . 2 (11): E1601605. BIBCODE : 2016SCIA .... 2E1605X . doi : 10.1126/sciadv.1601605 . PMC 5222578 . PMID 28090586 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Кроссовер+соединение+эндодексирибонуклеаза в Национальной библиотеке Медицинской библиотеки Медицинской библиотеки Медицинские заголовки (Mesh)
