ДНК-геликаза
| Репликативная ДНК-геликаза | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Символ | ДнаБ | ||
| ген NCBI | 948555 | ||
| ЮниПрот | P0ACB0 | ||
| Другие данные | |||
| Номер ЕС | 3.6.1.- | ||
| |||
| N-концевой домен DnaB-подобной геликазы | |||
|---|---|---|---|
 ЯМР-структура n-концевого домена E. coli Dnab-хеликазы | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | ДнаБ | ||
| Пфам | PF00772 | ||
| ИнтерПро | ИПР007693 | ||
| ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2 | 1jwe / SCOPe / СУПФАМ | ||
| |||
| Концевой домен DnaB-подобной геликазы C | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Символ | ДНКB_C | ||
| Пфам | PF03796 | ||
| Пфам Клан | CL0023 | ||
| ИнтерПро | ИПР007694 | ||
| CDD | cd00984 | ||
| |||
DnaB-хеликаза — это фермент бактерий , который открывает репликационную вилку во время репликации ДНК . Хотя механизм, с помощью которого DnaB одновременно соединяет гидролиз АТФ с транслокацией вдоль ДНК изменение четвертичной структуры белка, включающее димеризацию N - концевого домена и денатурирует дуплекс, неизвестен, наблюдалось , которое может происходить во время ферментативного цикла. [ 1 ] Первоначально, когда DnaB связывается с dnaA , он связывается с dnaC , отрицательным регулятором. После диссоциации DnaC DnaB связывается с dnaG .
N-конец имеет мультиспиральную структуру, образующую ортогональный пучок. [ 1 ] С-концевой домен содержит сайт связывания АТФ и, следовательно, вероятно, является местом гидролиза АТФ.
У эукариот функцию геликазы обеспечивает комплекс MCM ( поддержание минихромосомы ).
Хеликаза DnaB является продуктом гена dnaB . DnaB экспрессируется в виде мономера и олигомеризуется в гексамер посредством N-концевых взаимодействий. Репликативные геликазы имеют центральное кольцо, и эта особенность сохраняется от бактерий до эукариот. Энергия для активности DnaB обеспечивается гидролизом NTP. Механическая энергия перемещает DnaB в репликационную вилку, физически разделяя ее пополам.
E. coli ДНК
[ редактировать ]В E. coli dnaB представляет собой гексамерный белок, состоящий из шести субъединиц по 471 остаток, которые образуют кольцевую структуру с тройной симметрией. Во время репликации ДНК отстающая цепь ДНК связывается с центральным каналом dnaB, а вторая цепь ДНК исключается. Связывание NTP вызывает конформационные изменения, и последующий гидролиз позволяет dnaB перемещаться вдоль ДНК, тем самым механически вызывая разделение цепей ДНК. [ 2 ]
Механизм инициации репликации
[ редактировать ] | Эта статья может быть слишком технической для понимания большинства читателей . ( январь 2018 г. ) |
В фазе инициации репликации участвуют не менее 10 различных ферментов или белков. Они раскрывают спираль ДНК в начале и создают предварительный комплекс для последующих реакций. Важнейшим компонентом процесса инициации является белок DnaA, член семейства белков AAA+ АТФазы (АТФазы, связанные с разнообразной клеточной активностью). Многие ААА+ АТФазы, включая DnaA, образуют олигомеры и относительно медленно гидролизуют АТФ. Этот гидролиз АТФ действует как переключатель, опосредующий взаимное превращение белка между двумя состояниями. В случае DnaA форма, связанная с АТФ, активна, а форма, связанная с АДФ, неактивна.
Восемь белковых молекул ДНКА, все в АТФ-связанном состоянии, собираются в спиральный комплекс, включающий сайты R и I в oriC. ДНКА имеет более высокое сродство к сайтам R, чем к сайтам I, и одинаково хорошо связывает сайты R в своей АТФ- или АДФ-связанной форме. Сайты I, которые связывают только АТФ-связанную ДНКА, позволяют различать активные и неактивные формы ДНКА. Плотное правостороннее обертывание ДНК вокруг этого комплекса образует эффективную положительную суперспираль . Соответствующий штамм в близлежащей ДНК приводит к денатурации в богатой A:T области «DUE» (элемент раскручивания ДНК). В состав комплекса, образующегося в начале репликации, входят также несколько ДНК-связывающих белков — Hu, IHF и FIS, которые облегчают изгиб ДНК.
Белок DnaC, еще одна AAA+ АТФаза, затем загружает белок DnaB на разделенные цепи ДНК в денатурированной области. Гексамер DnaC, каждая субъединица которого связана с АТФ, образует плотный комплекс с гексамерной кольцеобразной хеликазой DnaB. Это взаимодействие DnaC-DnaB открывает кольцо DnaB, причем этому процессу способствует дальнейшее взаимодействие между DnaB и DnaA. Два кольцевых гексамера DnaB загружены в DUE, по одному на каждую цепь ДНК. АТФ, связанный с DnaC, гидролизуется, высвобождая DnaC и оставляя DnaB связанным с ДНК.
Загрузка хеликазы DnaB является ключевым этапом инициации репликации. Как репликативная хеликаза, DnaB мигрирует вдоль одноцепочечной ДНК в направлении 5'→3', раскручивая ДНК по мере ее движения. Таким образом, хеликазы DnaB, загруженные на две цепи ДНК, движутся в противоположных направлениях, создавая две потенциальные вилки репликации. Все остальные белки репликационной вилки прямо или косвенно связаны с DnaB. [ 3 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Фасс Д., Богден С.Э., Бергер Дж.М. (июнь 1999 г.). «Кристаллическая структура N-концевого домена гексамерной геликазы DnaB» . Структура . 7 (6): 691–8. дои : 10.1016/s0969-2126(99)80090-2 . ПМИД 10404598 .
- ^ Боканегра Р., Исмаэль Плаза Джорджия, Пулидо ЧР, Ибарра Б (2021 г.). «Механизм репликации ДНК: результаты применения in vitro одномолекулярных подходов » . Журнал вычислительной и структурной биотехнологии . 19 : 2057–2069. дои : 10.1016/j.csbj.2021.04.013 . ПМЦ 8085672 . ПМИД 33995902 .
- ^ Ленингер, Принципы биохимии.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- DnaB + Хеликазы в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
