DNA-polymeras III-holoenzym

DNA-polymeras III-holoenzymet är det huvudsakliga enzymkomplexet som är involverat i DNA-replikation i prokaryoter . Den upptäcktes av Thomas Kornberg ( eng.  Thomas B. Kornberg , son till Arthur Kornberg ) och Malcolm Gefter ( eng.  Malcolm Gefter ) 1970. Komplexet är mycket processivt (dvs det lägger till ett stort antal nukleotider till den växande kedjan i en bindningsakt utan att dissociera från DNA-mallen ). I E. coli fungerar den tillsammans med fyra andra DNA-polymeraser ( I , II ), IV , V ). Förutom polymeras kan holoenzym även korrigera fel som uppstår under DNA-replikation på grund av 3'→5' - exonukleasaktivitet . Det är en del av ett stort enzymkomplex som utför DNA-replikation- replisomer .

Struktur och funktion

Det kompletta holoenzymet av DNA-polymeras III innehåller 10 typer av subenheter: α, β, γ, δ, δ', ε, θ, τ, χ, ψ [1] . Deras funktioner är följande (genen som kodar för detta protein anges inom parentes):

• Enzymer (var och en med 2 subenheter) utgör kärnan - den katalytiska kärnan av komplexet:
  • α ( dnaE ) — polymerasaktivitet ;
  • ε ( dnaQ ) — 3'→5'-exonukleasaktivitet;
  • θ ( holE ) stimulerar den korrigerande aktiviteten hos ε-subenheten.
• β ( dnaN ) - 2 subenheter; är glidande fästelementsproteiner som håller holoenzymet bundet till DNA medan replikering pågår;
• τ ( dnaX ) - 2 subenheter; orsaka dimerisering av två av kärnenzymerna (α, ε och θ);
• γ-komplex (även dnaX ) — 1 komplex. Fungerar som en loader för eftersläpande sträng glidande zipper-proteiner, vilket underlättar bindningen av två β-subenheter för att bilda ett slutet komplex runt DNA. γ-komplexet består av 5 subenheter, bland vilka: 3 y -subenheter , en δ -subenhet ( holA ) och en δ'- subenhet ( holB ). δ-subenheten är involverad i att kopiera den eftersläpande strängen.
• χ ( holC ) och ψ ( holD ) finns i mängden 1 subenhet och är tillsammans bundna till antingen γ- eller τ-subenheten [2] .

Processivitet

En utmärkande egenskap hos DNA-polymeras III-holoenzym är dess exceptionellt höga processivitet. Det är känt att den syntetiserar den ledande DNA-strängen med en hastighet av cirka 1000 nukleotider per sekund i en cykel, samtidigt som den aldrig dissocierar från mallen [1] [3] . Hög processivitet beror på närvaron av glidande fästelementsproteiner som förhindrar dissociationen av holoenzymet från DNA-matrisen.

Anteckningar

1. ↑ 1 2 Konichev, Sevastyanova, 2012 , sid. 219.
2. ↑ Olson MW, Dallmann HG, McHenry CS DnaX-komplex av Escherichia coli DNA-polymeras III holoenzym. Chi psi-komplexet fungerar genom att öka affiniteten för tau och gamma för delta.delta' till ett fysiologiskt relevant område  //  J. Biol. Chem.  : journal. - 1995. - December ( vol. 270 , nr 49 ). - P. 29570-29577 . — PMID 7494000 .
3. ↑ Kelman Z., O'Donnell M. DNA-polymeras III-holoenzym: struktur och funktion av en kromosomal replikerande maskin   // Annu . Varv. Biochem. : journal. - 1995. - Vol. 64 . - S. 171-200 . - doi : 10.1146/annurev.bi.64.070195.001131 . — PMID 7574479 .

Litteratur

• Konichev A.S., Sevastyanova G.A. Molecular biology. - Publishing Center "Academy", 2012. - 400 sid. — ISBN 978-5-7695-9147-1 .
• Kalinin VL genomreplikation . — 120 s. Arkiverad 16 mars 2014 på Wayback Machine