Учебно-методический комплекс дисциплины «Нуклеиновые кислоты»

Дополнительные белки репликации

жүктеу 7,52 Mb. бет 49/117 Дата 28.09.2023 өлшемі 7,52 Mb. #43588 түрі Учебно-методический комплекс

Навигация по данной странице:

• 6.2.1. Топоизомеразы

6.2. Дополнительные белки репликации В репликации участвуют, помимо ДНК-полимераз, ряд дополнительных белков, обеспечивающих инициацию синтеза, скорость, точность, законченность и другие черты процесса репликации. К таким белкам относятся хеликазы, ДНК-топоизомеразы типа I и II, SSB-белки, ДНК-лигаза и т.д. 6.2.1. Топоизомеразы ДНК-топоизомеразы контролируют уровень суперскрученности ДНК в клетках, что очень важно для процессов репликации, транскрипции, гомологичной рекомбинации. Эти ферменты релаксируют суперскрученные молекулы ДНК, снимая их внутреннее напряжение путем внесения одно- или двухцепочечных разрывов с последующим их восстановлением (лигированием). По механизму действия различают ДНК-топоизомеразы типов I и II. ДНК-топоизомеразы I являются мономерными белками, они релаксируют ДНК без затраты энергии путем внесения одноцепочечных разрывов. ДНК-топоизомеразы II типа функционируют в виде димеров, осуществляя ATP-зависимое расщепление обеих цепей ДНК с последующим переносом цепей через разрыв и его лигированием Для внесения одноцепочечного разрыва в цепь ДНК все топоизомеразы используют остаток тирозина, гидроксильная группа которого ковалентно связывается с 5'- или 3'-концами ДНК в одноцепочечном разрыве. После расщепления одной из цепей создается структура с подвижным шарниром. Конец расщепленной цепи может сделать несколько оборотов вокруг нерасщепленной, что снимает суперспирализацию. Обнаружены по крайней мере два подтипа ДНК-топоизомераз I – IA и IB, которые выполняют аналогичные функции с помощью различных механизмов. ДНК-топоизомераза IA релаксирует ДНК, содержащие только отрицательные супервитки, работает в присутствии ионов Mg2+ и ковалентно соединяется с 5'-концами ДНК в образующихся врéменных одноцепочечных разрывах. Ферменты этого типа обнаружены у микроорганизмов и в клетках эукариот, включая клетки человека. ДНК-топоизомеразы IB способны релаксировать ДНК как с положительными, так и отрицательными супервитками, не требуют для своего функционирования ионов металлов и взаимодействуют ковалентно с 3'-концами ДНК. ДНК-топоизомеразы IB найдены исключительно в клетках эукариот, за исключением вируса вакцины. ДНК-топоизомераза I катализирует релаксацию двухцепочечной суперскрученной ДНК, а также образование кольцевого дуплекса из кольцевых одноцепочечных ДНК ДНК-топоизомеразы II (гиразы) являются важными ферментами эукариот. Эти ферменты состоят из 2–4 субъединиц и расщепляют сразу обе цепи двухспиральной ДНК, используя энергию АТР для каталитического акта. ДНК-топоизомераза II образует ковалентное соединение с 5'-фосфатом разрываемой цепи и одновременно разрывает фосфодиэфирную связь во второй цепи вблизи от первого разрыва. Через образующийся двухцепочечный разрыв происходит перенос другой нити ДНК. Кроме релаксации суперскрученных молекул ДНК ДНК-топоизомераза II может осуществлять образование или развязывание узлов, а также образование или разделение катенанов (кольцевых замкнутых ДНК, сцепленных друг с другом). ДНК-топоизомеразы II играют важную роль в формировании высших уровней структуры хроматина (образование петель хроматина во время конденсации хромосом), требуются для разделения катенанов сестринских хроматид хромосом. Таким образом, ДНК-топоизомеразы необходимы для разрешения сложных топологических проблем, возникающих при репликации ДНК, транскрипции и рекомбинации. Активность топоизомеразы (главным oбpазом ДНК-топоизомеразы II) во многих случаях ингибируется противоопухолевыми и противомикробными препаратами (например, налидиксовой и оксолиниевой кислотами). жүктеу 7,52 Mb. Достарыңызбен бөлісу:

©g.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз