DNA polymerase III holoenzym

DNA-polymerase III-holoenzymet er det vigtigste enzymkompleks involveret i DNA-replikation i prokaryoter . Den blev opdaget af Thomas Kornberg ( eng.  Thomas B. Kornberg , søn af Arthur Kornberg ) og Malcolm Gefter ( eng.  Malcolm Gefter ) i 1970. Komplekset er yderst processivt (dvs. det tilføjer et stort antal nukleotider til den voksende kæde i én bindingshandling uden at dissociere fra DNA-skabelonen ). I E. coli fungerer den sammen med fire andre DNA-polymeraser ( I , II ), IV , V ). Ud over polymerase kan holoenzym også korrigere fejl, der opstår under DNA-replikation på grund af 3'→5' - exonukleaseaktivitet . Det er en del af et stort enzymatisk kompleks, der udfører DNA-replikation- replisomer .

Struktur og funktion

Det komplette holoenzym af DNA-polymerase III indeholder 10 typer underenheder: α, β, γ, δ, δ', ε, θ, τ, χ, ψ [1] . Deres funktioner er som følger (genet, der koder for dette protein, er angivet i parentes):

• Enzymer (hver med 2 underenheder) udgør kernen - den katalytiske kerne af komplekset:
  • α ( dnaE ) — polymeraseaktivitet ;
  • ε ( dnaQ ) — 3'→5'-exonukleaseaktivitet;
  • θ ( holE ) stimulerer den korrigerende aktivitet af ε-underenheden.
• β ( dnaN ) - 2 underenheder; er glidende fastener-proteiner , der holder holoenzymet bundet til DNA, mens replikation er i gang;
• τ ( dnaX ) - 2 underenheder; forårsage dimerisering af to af kerneenzymerne (α, ε og θ);
• γ-kompleks (også dnaX ) — 1 kompleks. Fungerer som en loader for glidende streng-glidende lynlåsproteiner, hvilket letter bindingen af ​​to β-underenheder til dannelse af et lukket kompleks omkring DNA. γ-komplekset består af 5 underenheder, blandt hvilke: 3 γ -underenheder , en δ - underenhed ( holA ), og en δ' - underenhed ( holB ). δ-underenheden er involveret i kopiering af den efterslæbende streng.
• χ ( holC ) og ψ ( holD ) er til stede i mængden af ​​1 underenhed og er sammen knyttet til enten γ- eller τ-underenheden [2] .

Processivitet

Et karakteristisk træk ved DNA-polymerase III-holoenzymet er dets usædvanligt høje processivitet. Det er kendt, at det syntetiserer den førende DNA-streng med en hastighed på omkring 1000 nukleotider pr. sekund i en cyklus, mens den aldrig adskiller sig fra skabelonen [1] [3] . Høj processivitet skyldes tilstedeværelsen af ​​glidende fastener-proteiner, der forhindrer dissociationen af ​​holoenzymet fra DNA-matrixen.

Noter

1. ↑ 1 2 Konichev, Sevastyanova, 2012 , s. 219.
2. ↑ Olson MW, Dallmann HG, McHenry CS DnaX-kompleks af Escherichia coli DNA-polymerase III-holoenzym. Chi psi komplekset fungerer ved at øge affiniteten af ​​tau og gamma for delta.delta' til et fysiologisk relevant område  //  J. Biol. Chem.  : journal. - 1995. - December ( bind 270 , nr. 49 ). - P. 29570-29577 . — PMID 7494000 .
3. ↑ Kelman Z., O'Donnell M. DNA-polymerase III-holoenzym: struktur og funktion af en kromosomal replikerende maskine   // Annu . Rev. Biochem. : journal. - 1995. - Bd. 64 . - S. 171-200 . - doi : 10.1146/annurev.bi.64.070195.001131 . — PMID 7574479 .

Litteratur

• Konichev A.S., Sevastyanova G.A. Molekylærbiologi. - Publishing Center "Academy", 2012. - 400 s. — ISBN 978-5-7695-9147-1 .
• Kalinin VL genomreplikation . - 120 sek. Arkiveret 16. marts 2014 på Wayback Machine