6.2.2. ДНК-хеликазы
ДНК-хеликазы (ДНК-геликазы) – ферменты, раскручивающие двухцепочечную спираль ДНК с затратой энергии. Образуемая при этом одноцепочечная ДНК участвует в различных процессах, таких как репликация, рекомбинация, репарация и транскрипция. Эти ферменты присутствуют во всех организмах. При репликации ДНК хеликазы осуществляют раскручивание двойной спирали ДНК и разделение цепей непосредственно перед репликативной вилкой. У E. coli хеликазы I, II и III связываются с цепью ДНК, которая будет реплицироваться прерывисто, и движутся впереди репликативной вилки в направлении 5'→3', участвуя в расплетании двойной спирали. Другая хеликаза – rep-белок – связывается с лидирующей цепью и движется также перед репликативной вилкой в направлении 3'→5' родительской цепи. На разделение каждой пары оснований расходуется энергия гидролиза двух молекул ATP до аденозиндифосфата и фосфата. ДНК-хеликазы разделяют на несколько семейств.
6.2.3. SSB-белки
Белки, связывающие одноцепочечную ДНК (SSB-белки), являются необходимым участником репликации. Общей характеристикой их является преимущественное связывание с одноцепочечными участками ДНК по сравнению с двухцепочечными ДНК или РНК. Связавшись с одноцепочечными ДНК, белок препятствует обратному комплементарному взаимодействию цепей и образованию дуплекса. SSB-белки реагируют с ДНК кооперативно, т.е., адсорбировавшись на молекуле ДНК, первая молекула белка повышает сродство второй и т.д. SSB-белок E. coli функционирует в виде тетрамера. Главной биологической функцией этих белков является дестабилизация двойной спирали и, напротив, стабилизация одноцепочечных участков ДНК. Благодаря этому нуклеотидные последовательности цепей ДНК оказываются доступными для процессивного движения ДНК-полимераз. SSB-белок также защищает одноцепочечную ДНК от нуклеазных воздействий и создает определенную регулярность структуры цепи ДНК.
6.2.4. Нуклеазы
Нуклеазы – ферменты, расщепляющие межнуклеотидные связи в молекулах нуклеиновых кислот без освобождения неорганического фосфата. Несмотря на то что основной функцией нуклеаз является деградация нуклеиновых кислот, эти ферменты принимают участие в отдельных этапах процессов репликации и репарации ДНК.
Нуклеазы разделяют на две основные группы – экзонуклеазы, способные последовательно отщеплять от одного из концов молекул ДНК и РНК по одному нуклеотиду, и эндонуклеазы, разрывающие внутренние межнуклеотидные связи в полинуклеотидной цепи с образованием олигонуклеотидов. Ферменты, расщепляющие ДНК, называют дезоксирибонуклеазами (ДНКазами), а нуклеазы, гидролизующие РНК – рибонуклеазами (РНКазами). Внутри каждой группы ферменты различаются по механизму, специфичности действия на субстрат и биологическим функциям.
В репликации ДНК принимает участие РНКаза H, которая удаляет РНК из гибридного комплекса ДНК–РНК. Присущая ДНК-полимеразе I E. coli 5'→3'-экзонуклеазная активность участвует в удалении РНК-праймеров, а 3'→5'-экзонуклеазная выполняет корректорскую функцию при биосинтезе ДНК. Эндонуклеазы могут вносить разрыв в одну из цепей двухцепочечной кольцевой молекулы ДНК у некоторых бактериофагов с образованием свободной 3´-OH группы (репликативная форма II), которая служит затравкой для ДНК-полимеразы. В репаративном синтезе ДНК также участвует ряд эндо- и экзодезоксирибонуклеаз с различной специфичностью.
Достарыңызбен бөлісу: |