DNA 중합효소 연
콘텐츠
- 1 개요
- 2 기능
- 3 종류의 DNA 중합효소 연
- 3.1 진 핵 중합효소 연
- 3.1.1 중합효소 연 γ그것>3.1.2 중합효소 연 α,효소 δ, 고 효소 ε그것>3.1.3 가족 X그것>3.1.4 폴 η,효소 ι, 고 효소 κ그것>3.1.5Terminal deoxynucleotidyl 과
- 3.2Prokaryotic 중합효소 연
- 3.2.1DNA 중합효소 연 I그것>3.2.2DNA Polymerase II그것>3.2.3DNA Polymerase III그것>3.2.4DNA 중합효소 연 IV
- 3.2.,5DNA 중합효소 연 V
- 3.3 역전사
- 3.1 진 핵 중합효소 연
- 4 구조
- 4.1 가족
- 4.2B
- 4.3 가족 X
- 4.4 가족 Y
- 5 메커니즘
- 6 3D 구조의 DNA 중합효소 연
개요
DNA 폴는 효소는 중요한 역할을 DNA 복제에서. DNA 복제는 과정을 나누는 기존의 두 가닥 DNA 분자으로 두 개의 단 하나의 가닥 DNA,다음 사용하 DNA 폴를 번역하는 단일 가닥이다., 프로세스의 번역 결과를 만들의 상호 보완적인 가닥 DNA 와 결과의 제작에 두 개의 DNA 분자가는 원래의 정확한 복제본 DNA 분자입니다. 보완 가닥은 5″-3″방향으로 만들어집니다. 특정 DNA 폴 책임 또한 교정을 위해 새롭게 합성 DNA 및 사용 exonuclease 을 제거하고 대체하는 오류가 발생했습니다. DNA 중합 효소는 서열 상 동성 및 3D 구조 유사성에 따라 7 개의 패밀리로 나누어진다., 가족 a-DNA 복제 및 수리(DNA 중합 효소 I,γ)
기능
DNA 중합 효소는 DNA 복제에 필수적인 효소입니다. 전 DNA 폴 수행할 수 있는 그 부분에서 DNA 복제의 기타 효소해야 합션 및 분할 두 번 나선형 구조물의 DNA 를 위한 신호 개시의 복제가 있습니다. DNA primase 가 템플릿 DNA 가닥에 프라이머를 놓으면 DNA 중합 효소가 부착 될 수 있습니다. 이 효소는 템플릿 사용 가닥 DNA 의 종합 보완적인 가닥 DNA 의 사용하여 DNA 의 빌딩 블록라고 뉴클레오티드., 상보적인 가닥상의 뉴클레오타이드의 순서는 염기-페어링 규칙에 의해 결정된다:구아닌을 갖는 시토신 및 티민을 갖는 아데닌.
DNA 합성 동안 DNA 중합 효소는 템플릿 DNA 가닥을 따라 3″-5″방향으로 이동하고 뉴클레오타이드를 새로운 DNA 가닥에 5″-3″방향으로 추가합니다. 이로 인해 새로운 스트랜드가 5″-3″방향으로 신장됩니다. 새로 형성된 DNA 가닥의 방향은 템플릿 DNA 가닥과 반대입니다. 이것은 결과적인 이중 가닥 DNA 분자를 상보적이고 항 평행하게 만든다.,
DNA 중합 효소는 가장 정확한 효소 중 일부이며 10 억 카피마다 약 1 개의 실수가 있습니다. 실수를했을 때,많은 DNA 폴 있는 능력을 교정하는 새로 합성 DNA 고 올바른 실수들 중에 복제입니다. 효소는 5″-3″방향으로 교정됩니다. 오류가 발견되면 잘못 배치 된 뉴클레오타이드가 절단되어 올바른 뉴클레오타이드를 삽입 할 수 있습니다. 이 과정은 종종 5″-3″엑소 뉴 클레아 제 활성으로 지칭된다.,
진 핵 중합효소 연
중합효소 연 γ
중합효소 연 γ 으로 간주됩 가족 효소., Pol γ 의 주요 기능은 미토콘드리아 DNA(mtDNA)를 복제하고 복구하는 것입니다. Pol γ 는 교정 3″-5″엑소 뉴 클레아 제 활성을 수행 할 수 있습니다. 제한적이거나 기능하지 않는 Pol γ 를 유발하는 돌연변이는 mtDNA 에 유의 한 영향을 미치며 상 염색체 미토콘드리아 장애의 일반적인 원인입니다.
중합 효소 α,중합 효소 δ 및 중합 효소 γ
가족 B,Pol α,Pol δ 및 Pol ε 의 구성원은 DNA 복제에 관여하는 주요 중합 효소입니다. Pol α 는 primase 와 결합하여 복합체를 형성합니다. Primase 는 Rna 프라이머를 만들고 배치하여 Pol α 가 복제를 시작할 수있게합니다., 그런 다음 Pol δ 는 Pol α 에서 지체 가닥의 합성을 대신합니다. Pol δ 는 복제 중에 선행 가닥을 합성하는 반면,Pol δ 는 주로 지체 가닥을 복제한다고 믿어진다. 그러나,Pol δ 가 지체 및 선행 가닥을 복제하는 것으로 밝혀진 몇 가지 사례가있었습니다. Pol δ 및 γ 는 또한 3″-5″엑소 뉴 클레아 제 활성 능력을 갖는다.
패밀리 X
패밀리 X 중합 효소는 Pol β,Pol μ 및 Pol λ 와 같은 중합 효소로 구성됩니다. Pol β”s 주요 기능은 짧은 패치 기본 절단 수리,복구하는 통로 사용되는 복구하기 위한 알킬화 또는 산화니다., Pol λ 와 Pol μ 는 각각 과산화수소 및 전리 방사선으로 인한 DNA 이중 가닥 파손을 재 결합하는 데 필수적입니다. 자세한 내용은 DNA 중합 효소 베타 및 DNA 중합 효소 베타(히브리어)를 참조하십시오.
폴 η,효소 ι,그리고 효소 κ
중합효소 연 η,효소 ι,그리고 효소 κ 는 가족 Y DNA 폴에 참여 DNA 의 복구하여 translesion 합성. 패밀리 Y 의 중합 효소는 DNA 합성 중에 오류가 발생하기 쉽습니다. Pol η 는 자외선으로 인한 DNA 손상의 정확한 translesion 합성에 중요합니다., Pol κ 의 기능은 완전히 이해되지는 않지만 특정 DNA 병변에서 특정 염기의 증량제 또는 삽입 자 역할을하는 것으로 생각됩니다. 세 가지 translesion 합성 중합 효소는 모두 정지 된 복제 DNA 중합 효소에 의해 활성화됩니다.
Terminal deoxynucleotidyl 과
TdT catalyzes 의 중합 deoxynucleoside triphophates3″-히드록실 그룹의 미리 형성된뉴클레오티드 체인입니다. TdT 는 비 템플릿 지시 DNA 중합 효소이며 흉선 땀샘에서 검출되었습니다.,
Prokaryotic 중합효소 연
DNA 중합효소 연 I
DNA 중합효소 연 내가 가족의 이 효소는 누구의 주요 기능을 절단 복구의 DNA 가닥을 통해 3″-5″5″-3″exonuclease. 이 중합 효소는 또한 오카자키 단편 성숙에 도움이됩니다. 오카자키 조각은 DNA 복제 중에 지체 가닥을 형성하는 DNA 의 짧은 합성 가닥입니다. 중합 효소 I 가 복제되면 RNA 프라이머에서 뉴클레오타이드를 첨가하기 시작하여 5″-3″방향으로 이동합니다. 이 중합 효소는 또한 대장균의 주요 중합 효소입니다. Taq DNA 중합 효소(히브리어)도 참조하십시오., 가족 DNA 중합 효소 I(1taq).
가족 A DNA 중합 효소 I(1taq).
DNA Polymerase II
DNA polymerase II 그리고 가족 B. 책임에 대한 3″-5″exonuclease 활동을 다시 시작 복제 후 합성 프로세스가 중지로 인한 손상에 strand DNA. 중합 효소 II 는 다른 중합 효소의 활성을 지시하는 것을 돕기 위해 복제 포크에 위치한다.
DNA 중합 효소 III
DNA 중합 효소 III 는 DNA 의 복제에 관여하는 주요 효소입니다., 그것은 가족 C 에 속하며 프라이머의 3″-OH 그룹에 뉴클레오타이드를 첨가하여 새로운 DNA 가닥을 합성하는 것을 담당합니다. 이 효소는 또한 3″-5″엑소 뉴 클레아 제 활성을 가지고있어 합성 된 DNA 가닥에 오류가 있는지 확인할 수 있습니다.
자세한 내용을 참조하십시오 Polymerase III homoenzyme 베타 소 단위 및 알파 소 단위의 Thermus aquaticus DNA Polymerase III.
DNA 중합효소 연 IV
DNA 중합효소 연 IV 에 참여하고 대상이 아닌 mutagenesis. 가족 Y 에 속하는이 효소는 복제 포크 축사에서 합성 할 때 활성화됩니다., 일단 활성화되면 중합 효소 IV 는 검사 점을 만들고 복제를 중단하며 DNA 가닥의 병변을 적절히 복구 할 시간을 허용합니다. 중합 효소 IV 는 또한 DNA 복구 메커니즘 인 translesion 합성에 관여합니다. 그러나 효소는 뉴 클레아 제 활성이 부족하여 DNA 복제에 오류가 발생하기 쉽습니다.
DNA 중합효소 연 V
DNA 중합효소 연 V,에서 가족 Y,는 고도의 규제를 받고만 생성할 때 DNA 손상되고 필요 translesion 합성., 중합 효소 V 는 중합 효소 IV 와 마찬가지로 모든 엑소 뉴 클레아 제 기능이 부족하고 합성 된 DNA 가닥을 교정 할 수 없으므로 효율성이 떨어집니다.
역전사 효소
가장 일반적으로 알려진 역전사 효소 DNA 중합 효소는 HIV-1 역전사 효소입니다. 이것이 이해하는 것이 매우 중요한 이유는 그것이 항 에이즈 약의 표적이라는 것입니다. RT 패밀리 중합 효소에 대한 자세한 정보는 역전사 효소를 참조하십시오.,
구조
의 기본적인 구조는 모든 DNA 폴로 구성되어 있의 하위 도메인이라고 손바닥으로,손가락,그리고 엄지손가락을 닮은 엽니다. 손바닥은 활성 부위에 촉매 적으로 필수 아미노산을 함유하고 있습니다. 손가락은 뉴클레오티드 인식 및 결합에 필수적입니다. 엄지 손가락은 DNA 기질의 결합에 중요합니다. 손가락과 엄지 도메인 사이에는 두 개의 영역으로 구성된 포켓이 있으며 삽입 사이트와 postinsertion 사이트., 들어오는 뉴클레오타이드는 삽입 부위에 결합하고 새로운 염기 쌍은 postinsertion 부위에 상주한다. 이러한 하위 도메인은 각 패밀리에 특정한 다른 하위 도메인과 함께 DNA 중합 효소의 올바른 기능에 필수적입니다. 의 구조를 이러한 각각의 하위 도메인은 약간 다른 각 폴;을 보려면 이러한 구조에서는 더 큰 세부사항,링크를 참조하십시오에서는 아래의 페이지입니다.,
가족
외에도 기본적인 구조의 DNA 를 효소,가족 폴 또한 5″-3″exonuclease 는 데 필요한의 제거를 위한 RNA 프라이머에서 Okazaki fragments. 전부는 아니지만 일부 가족 a 중합 효소는 또한 DNA 교정을 담당하는 3″-5″엑소 뉴 클레아 제.
B
외에도 기본적인 구조의 DNA 를 효소,가족 B 폴 포함하는 매우 활동적인 3″-5″exonuclease 는 오류를 수정에서 DNA 의 복제입니다.,
가족 X
엄지 손가락,손바닥,손가락 하위 도메인의 일부로의 N 단자,또는 31-kDA 효소 조각에서 가족 X 폴. 이 가족의 손바닥에는 3 개의 아스파르트 산 모티프가 들어 있습니다. 이 가족의 손가락에는 아미노산 잔기가 포함 된 나선 M 과 N 이 있습니다. N-말단은 염기 절제 수리에 필요한 5″데 옥시 리보스 포스페이트 리아제를 함유하는 8kDa 아미노 말단 도메인에 연결된다. 각 구성원은 그것을 포함”그것의 자신의 구조적 차이에 도움이”의 기능.,
패밀리 Y
패밀리 Y 중합 효소의 N-말단은 손가락,손바닥 및 엄지의 촉매 코어를 포함합니다. C-터미널이있는 보존된 차 구조의 좌초 베타 시트에서 지원되는 하나의 측면에 의해 두 개의 알파 나선,그렇지 않으로 불리는 작은 손가락의 도메인에 기여 DNA 바인딩을 위해 필수적 완전한 효소 활동입니다. 이 제품군은 다른 제품군의 특징이없는 손가락 하위 도메인에 유연성이 부족합니다., 촉매 코어와 새끼 손가락 도메인의 다른 부분은 유연하고 자주 다른 위치를 가정합니다.
메커니즘
대부분의 DNA 폴 겪는 두 금속 이온 메커니즘이 있습니다. 활성 부위에있는 두 개의 금속 이온은 펜타 코르 화 된 전이 상태를 안정화시키기 위해 작동합니다. 첫 번째 금속 이온은 수산기를 활성화시킵니다. 그 수산기는 dntp 의 인산염 그룹을 공격하기 위하여 그 때 계속한다. 두 번째 금속 이온은 음전하를 안정화시킬뿐만 아니라 떠나는 산소 및 킬레이트 인산염 그룹을 기반으로합니다.,
일부 Dpo 용어
Dpo 슬라이딩 클램프의 복잡한의 Dpo 및 Proliferating Cell Nuclear Antigen(PCNA)는 둘러싸니다.
Dpo 의 BRCT 도메인은 유방암 감수성 단백질의 C 말단 도메인이다.
Klenow 단편은 서브틸리신에 의한 Dpo 의 분열시 생성되는 큰 Dpo 단편이다.
대장균에서는 EcDpo III 서브 유닛 β,γ,δ,δ”가 클램프 로더로 명명됩니다. 이 복합체는 β 서브 유닛 슬라이딩 클램프를 DNA 에 조립합니다.나는 이것이 내가 할 수있는 유일한 방법이라고 생각한다., Zahn/RB69DNA 중합 효소(gp43)
DNA 중합 효소의 3D 구조
DNA 중합 효소 3D 구조