Loading article…
| 複製DNAヘリカーゼ | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 識別子 | |||||||
| シンボル | 遺伝子B | ||||||
| NCBI遺伝子 | 948555 | ||||||
| ユニプロット | ポ0ACB0 | ||||||
| その他のデータ | |||||||
| EC番号 | 3.6.1.- | ||||||
| |||||||
| DnaB様ヘリカーゼN末端ドメイン | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 大腸菌DNAB ヘリカーゼの N 末端ドメインの NMR 構造 | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | 遺伝子B | ||||||||
| パム | PF00772 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| SCOP2 | 1jwe / スコープ / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
| DnaB様ヘリカーゼC末端ドメイン | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | 翻訳者 | ||||||||
| パム | PF03796 | ||||||||
| ファム一族 | CL0023 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| 医療機器 | cd00984 | ||||||||
| |||||||||
DnaBヘリカーゼは細菌中の酵素で、DNA複製中に複製フォークを開きます。DnaBがATP加水分解とDNAに沿った転座を結び付け、二重鎖を変性させるメカニズムは不明ですが、 N末端ドメインの二量体化を伴うタンパク質の四次構造の変化が観察されており、酵素サイクル中に発生する可能性があります。[1]最初にDnaBがdnaAに結合すると、負の調節因子であるdnaCと会合します。DnaCが解離した後、DnaBはdnaGに結合します。
N末端は直交束を形成する多重らせん構造を有する。[1] C末端ドメインにはATP結合部位が含まれており、おそらくATP加水分解部位である。
真核生物では、ヘリカーゼ機能はMCM（ミニ染色体維持）複合体によって提供されます。
DnaB ヘリカーゼはdnaB遺伝子の産物です。DnaB はモノマーとして発現し、N 末端相互作用によって六量体にオリゴマー化します。複製ヘリカーゼには中央リングがあり、その特徴は細菌から真核生物まで保存されています。DnaB 活性のエネルギーは NTP 加水分解によって供給されます。機械エネルギーによって DnaB が複製フォークに移動し、物理的に半分に分割されます。
大腸菌dnaB
大腸菌では、dnaBは6つの471残基サブユニットからなる六量体タンパク質であり、3回対称のリング状構造を形成します。DNA複製中、DNAのラギング鎖はdnaBの中央チャネルに結合し、2番目のDNA鎖は排除されます。NTPの結合により構造変化が起こり、その後の加水分解によりdnaBがDNAに沿って移動し、DNA鎖の分離が機械的に強制されます。[2]
複製開始のメカニズム
少なくとも 10 種類の異なる酵素またはタンパク質が、複製の開始段階に関与します。これらは、起点の DNA らせんを開き、後続の反応のための準備複合体を確立します。開始プロセスで重要な構成要素は、AAA+ ATPase タンパク質ファミリー (さまざまな細胞活動に関連する ATPase) のメンバーである DnaA タンパク質です。DnaA を含む多くの AAA+ ATPase は、オリゴマーを形成し、比較的ゆっくりと ATP を加水分解します。この ATP 加水分解は、2 つの状態間でタンパク質の相互変換を仲介するスイッチとして機能します。DnaA の場合、ATP 結合型はアクティブで、ADP 結合型は非アクティブです。
すべて ATP 結合状態の 8 つの DnaA タンパク質分子が集まって、oriC の R 部位と I 部位を取り囲むらせん状の複合体を形成します。DnaA は I 部位よりも R 部位に対する親和性が高く、ATP 結合型でも ADP 結合型でも R 部位に同様に結合します。ATP 結合 DnaA にのみ結合する I 部位によって、DnaA の活性型と不活性型を区別できます。この複合体の周囲を DNA がしっかりと右巻きに巻き付くことで、効果的な正のスーパーコイルが形成されます。近くの DNA に関連するひずみにより、 A:T に富む「DUE」(DNA 巻き戻し要素) 領域が変性します。複製起点で形成される複合体には、DNA の曲がりを促進する Hu、IHF、FIS などの DNA 結合タンパク質もいくつか含まれています。
次に、別の AAA+ ATPase である DnaC タンパク質が、変性領域で分離された DNA 鎖に DnaB タンパク質をロードします。各サブユニットが ATP に結合した DnaC の六量体は、六量体のリング状の DnaB ヘリカーゼと密接な複合体を形成します。この DnaC-DnaB 相互作用により DnaB リングが開き、このプロセスは DnaB と DnaA 間のさらなる相互作用によって促進されます。リング状の DnaB 六量体のうち 2 つが DUE にロードされ、各 DNA 鎖に 1 つずつロードされます。DnaC に結合した ATP は加水分解され、DnaC が解放され、DnaB が DNA に結合したままになります。
DnaB ヘリカーゼのローディングは、複製開始の重要なステップです。複製ヘリカーゼとして、DnaB は一本鎖 DNA に沿って 5'→3' 方向に移動し、移動しながら DNA をほどきます。2 つの DNA 鎖にローディングされた DnaB ヘリカーゼは反対方向に移動し、2 つの潜在的な複製フォークを形成します。複製フォークにある他のすべてのタンパク質は、直接的または間接的に DnaB にリンクされています。[3]
参考文献
- ^ ab Fass D、 Bogden CE 、 Berger JM (1999年6月)。「DnaBヘキサマーヘリカーゼのN末端ドメインの結晶構造」。構造。7 (6):691–8。doi : 10.1016/s0969-2126(99) 80090-2。PMID 10404598。
- ^ Bocanegra R 、 Ismael Plaza GA、Pulido CR、Ibarra B (2021)。「DNA複製機構：in vitro単一分子アプローチからの洞察」。Computational and Structural Biotechnology Journal。19：2057–2069。doi ： 10.1016/j.csbj.2021.04.013。PMC 8085672。PMID 33995902。
- ^ レーニンガー、生化学の原理
外部リンク
- 米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)の DnaB+ヘリカーゼ
