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| エコRI | |||||||||
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 Eco RI 結晶構造。DNA に結合した二量体 ( PDB 1ckq) | |||||||||
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| シンボル | エコRI | ||||||||
| パム | PF02963 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| SCOP2 | 1na6 / スコープ / SUPFAM | ||||||||
| 医療機器 | 79lll | ||||||||
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Eco RI (発音は「エコ アール ワン」) は、大腸菌から単離された制限エンドヌクレアーゼ 酵素です。これは DNA 二重らせんを特定部位で断片に切断する制限酵素であり、制限修飾システムの一部でもあります。 [1]酵素名のEco部分は、単離された種に由来しています。「E」は一般名「Escherichia」、「co」は種名「coli」を表します。一方、R は特定の株 (この場合は RY13) を表し、I はこの株から単離された最初の酵素であることを示します。 [要出典]
分子生物学では、制限酵素として使用されます。Eco RIは、5'末端にAATTの突出部を持つ4ヌクレオチドの粘着末端を作成します。酵素が切断する核酸認識配列はG↓AATTCで、これはCTTAA↓Gの回文相補配列を持ちます。[2]他の制限酵素も、切断部位に応じて、3'突出部または突出部のない平滑末端を残すことができます。
歴史
EcoRIはII型制限酵素の一例であり、現在では200種類以上の異なる配列特異性を持つ300種類以上の酵素が存在し、分子生物学と医学に変革をもたらしました。[3]
EcoRIは1970年に発見され、制限酵素を含む大腸菌の臨床分離株を研究していた博士課程の学生ロバート・ヨシモリによって単離されました。 [ 3 ]精製された分離株はEcoRIとして知られるようになり、G'AATTCを切断するために使用されます。[2]
構造
一次構造
Eco RI は、多くの制限エンドヌクレアーゼと同様に、活性部位内に PD..D/EXK モチーフを含んでいます。
三次構造と四次構造
この酵素は、 α/β構造の1つの球状ドメインからなる31キロダルトンのサブユニットのホモ二量体です。各サブユニットには、球状ドメインから突き出たループが含まれており、結合するとDNAを包みます。[4] [5]
Eco RI は、通常切断する配列と共結晶化されています。この結晶は、複合体の構造を解明するために使用されました ( 1QPS )。解明された結晶構造は、酵素ホモ二量体のサブユニットがDNA と対称的に相互作用することを示しました。[4]複合体では、各サブユニットの 2 つのα ヘリックスが集まって 4 つのヘリックス束を形成します。[6]相互作用するヘリックスには、Glu144 と Arg145 の残基があり、相互作用してクロストーク リングを形成し、酵素の 2 つの活性部位が通信できるようにすると考えられています。[7]
用途
制限酵素は、クローニング、DNAスクリーニング、in vitroでのDNAセクションの削除など、さまざまな分子遺伝学技術で使用されています。 DNAの粘着末端を生成するEco RIなどの制限酵素は、粘着末端によりライゲーション反応がより効率的になるため、ライゲーション前のDNA切断によく使用されます。 [8]この使用法の1つは、ドナーDNAとベクターDNAを結合する際の組み換えDNAの生成です。 [9] Eco RIは、反応中の条件に応じて、スター活性と呼ばれる非部位特異的切断を示すことがあります。Eco RIを使用する際にスター活性を誘発する可能性がある条件には、低塩濃度、高グリセロール濃度、反応中に存在する酵素の量が多すぎる、pHが高い、特定の有機溶媒による汚染などがあります。[ 10]
参照
参考文献
- ^ Halford , SE ; Johnson, NP (1980-11-01) .「バクテリオファージラムダDNAに対するEcoRI制限エンドヌクレアーゼ。平衡結合研究」。The Biochemical Journal。191 ( 2 ): 593–604。doi :10.1042/bj1910593。ISSN 0264-6021。PMC 1162251。PMID 6263250。
- ^ ab Nevinsky, Georgy A. (2021-01-29). 「酵素、タンパク質、抗体が拡張DNAを認識する仕組み; 一般的な規則性」. International Journal of Molecular Sciences . 22 (3): 1369. doi : 10.3390/ijms22031369 . ISSN 1422-0067. PMC 7866405. PMID 33573045.
- ^ ab Loenen, Wil AM; Dryden, David TF; Raleigh, Elisabeth A.; Wilson, Geoffrey G.; Murray, Noreen E. (2014年1月). 「DNAカッターのハイライト：制限酵素の短い歴史」. Nucleic Acids Research . 42 (1): 3–19. doi :10.1093/nar/gkt990. ISSN 1362-4962. PMC 3874209. PMID 24141096 .
- ^ ab Pingoud A、Jeltsch A ( 2001 年 9 月)。「 II型制限エンドヌクレアーゼの構造と機能」。核酸研究。29 (18): 3705–27。doi : 10.1093/ nar /29.18.3705。PMC 55916。PMID 11557805。
- ^ Kurpiewski MR、Engler LE、Wozniak LA、Kobylanska A、Koziolkiewicz M、Stec WJ、Jen-Jacobson L (2004 年 10 月)。「EcoRI エンドヌクレアーゼにおける DNA 認識特異性と触媒作用の結合メカニズム」。Structure。12 ( 10 ) : 1775–88。doi : 10.1016/ j.str.2004.07.016。PMID 15458627 。
- ^ Bitinaite J、Wah DA、Aggarwal AK、Schildkraut I (1998 年9 月)。「DNA 切断には FokI 二量体化が必要」。米国科学 アカデミー紀要。95 (18): 10570–5。Bibcode : 1998PNAS ...9510570B。doi : 10.1073/ pnas.95.18.10570。PMC 27935。PMID 9724744。
- ^ Kim YC、Grable JC、Love R、Greene PJ、Rosenberg JM (1990 年 9 月)。「Eco RI エンドヌクレアーゼ結晶構造の改良: 改訂されたタンパク質鎖追跡」。Science . 249 ( 4974): 1307–9。Bibcode : 1990Sci ...249.1307K。doi :10.1126/ science.2399465。PMID 2399465 。
- ^ Gao, T; Konomura, S; May, C; Nich, C (2015 年 4 月)。「オーバーハング GC 含有量の増加により、粘着末端ライゲーションの効率が上昇する」(PDF)。実験微生物学および免疫学ジャーナル。
- ^ グリフィス、アンソニー JF; ミラー、ジェフリー H.; スズキ、デビッド T.; レウォンティン、リチャード C.; ゲルバート、ウィリアム M. (2000)。「組み換え DNA の作成」。遺伝子解析入門。第 7 版。
- ^ 「EcoRI、制限エンドヌクレアーゼ、NEB に関する FAQ」。2012 年 10 月 15 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年 1 月 21 日閲覧。
