Реплисома эукариот, ее основные компоненты
Репликативная вилка эукариот изучена гораздо меньше. Наиболее полный репликативный комплекс выделен из культивируемых in vitro клеток человека, инфицированных вирусом SV40. В составе этого комплекса обнаружены Т-антиген SV40, репликативный белок А (RPA), ДНК-топоизомеразы I и II, ДНК-полимераза-α-праймаза, репликативный фактор С (RFC), PCNA (ядерный антиген пролиферирующих клеток), ДНК-полимераза δ, фактор созревания 1 (MF1), и ДНК-лигаза (табл. 5.3).
Таблица 5.3
Белки, входящие в состав репликативных комплексов прокариотических и эукариотических организмов
Белки в организмах
|
Компонент комплексов, его функции
|
E. coli
|
Фаг Т4
|
Вирус SV40 / человек
|
DnaB
|
Белок 41
|
T-антиген
|
ДНК-хеликаза. Стимулирует образование затравок на одноцепочечной ДНК.
|
DnaC
|
Белок 59
|
T-антиген
|
Обеспечивает взаимодействие хеликазы и праймазы с ДНК, находящейся в комплексе с SSB-белком.
|
SSB
|
Белок 32
|
RPA
|
Белок, связывающийся с одноцепочечной ДНК. Стимулирует ДНК-полимеразы, облегчает вхождение хеликазы в репликативный комплекс.
|
γ-комплекс (γδδ’χψ)
|
Белок 44/62
|
RFC
|
ДНК-зависимая АТРаза. Обеспечивает связывание затравки с матрицей, стимулирует ДНК-полимеразу.
|
-белок
|
Белок 43 (?)
|
(?)
|
Обеспечивает сборку и димеризацию холофермента ДНК-полимеразы, необходим для образования инициационного комплекса.
|
β (β*)-Белок
|
Белок 45 (?)
|
PCNA (?)
|
Стимулирует ДНК-полимеразу и ДНК-зависимую АТРазу, выполняет функцию "скользящего зажима", обеспечивающего процессивность репликации
|
Pol III (αθε), минимальный фермент
|
Белок 43
|
Pol δ
|
ДНК-полимераза, 3'5'-экзонуклеаза.
α-субъединица Pol III катализирует полимеризацию, а -субъединица является корректирующей экзонуклеазой.
|
|
|
Pol ε
|
ДНК-полимераза, 3'5'-экзонуклеаза
|
|
|
Pol γ
|
ДНК-полимераза, осуществляет репликацию ДНК митохондрий, кодируется ядерным геном.
|
DnaG
|
Белок 61
|
Праймаза, (Pol α)
|
Праймаза. Синтез РНК-затравок.
|
Лигаза
|
Т4-лигаза
|
Лигаза I
|
Лигаза. Сшивает фрагменты ДНК.
|
Pol I
|
Белок 43
|
FEN-1 или MF-1
|
Экзонуклеаза. Удаляет РНК-затравки.
|
РНКаза Н
|
РНКаза Н
|
РНКаза Н1
|
Нуклеаза. Удаляет РНК-затравки
|
Pol III (αθε), минимальный фермент
|
Белок 43
|
Pol δ
|
ДНК-полимераза, 3'5'-экзонуклеаза.
α-субъединица Pol III катализирует полимеризацию, а -субъединица является корректирующей экзонуклеазой.
|
Pol ε
|
ДНК-полимераза, 3'5'-экзонуклеаза
|
Pol γ
|
ДНК-полимераза, осуществляет репликацию ДНК митохондрий, кодируется ядерным геном.
|
T-антиген является белком-инициатором, он необходим для инициации репликации. Он обладает ДНК-хеликазной активностью, т.е. расплетает цепи реплицирующейся ДНК перед работающей ДНК-полимеразой. Он необходим также для правильного взаимодействия праймосомы с ДНК. Синтез ДНК осуществляется ДНК-полимеризующими ферментами, три из которых: ДНК-полимеразы α, δ, и ε – непосредственно участвуют в репликации хромосомной ДНК. Эукариотическая праймаза, в отличие от аналогичного белка прокариот, образует постоянный комплекс с ДНК-полимеразой α и отвечает за синтез праймеров при репликации обеих цепей ДНК. Белок PCNA и фактор репликации С образуют стабильный комплекс с ДНК-полимеразой δ, а в определенных условиях стимулируют и активность ДНК-полимеразы ε. Во многих отношениях PCNA и RFC являются аналогами соответственно β-белка и γ-комплекса E. coli. В отличие от E. coli, у которой синтез и ведущей, и отстающей цепей осуществляет димер ДНК-полимеразы III, в репликации эукариотической ДНК участвуют разные ДНК-полимеразы. Для созревания фрагментов Оказаки у эукариот требуется удаление РНК-затравок с помощью 5'3'-экзонуклеазы (белковые факторы FEN-1 или MF-1) и РНКазы Н1. После этого ДНК-лигаза восстанавливает фосфодиэфирную связь в одноцепочечном разрыве, ковалентно соединяя фрагменты Оказаки.
Из таблицы 5.3 видно, что основные компоненты системы репликации ДНК в филогенезе функционально консервативны, и белковые компоненты системы прокариот являются прототипом для системы репликации ДНК млекопитающих.
Достарыңызбен бөлісу: |