タンパク質 このプロセスは、ORCおよび関連タンパク質によるMcm2-7の染色分体へのロードによって開始された。 ORCには以下のタンパク質が存在する。
古細菌はORCの簡略版であるMcmを持ち、その結果、pre-RCが組み合わさっている。擬似対称ヘテロ六量体を形成するために6つの異なるmcm タンパク質を使用する代わりに、古細菌のMCMの6つのサブユニットはすべて同じである。通常、Cdc6とOrc1の両方に相同な複数のタンパク質があり、そのうちのいくつかは両方の機能を果たす。真核生物のOrcとは異なり、常に複合体を形成するわけではない。実際、複合体が形成される場合、その構造は異なっている。Sulfolobus islandicusは 、複製起点の1つを認識するためにCdt1ホモログも使用する。[ 28 ]
自律的に複製する配列
出芽酵母 出芽酵母 で最初に発見された自律複製配列（ARS）は、ORCの成功に不可欠である。これらの100～200 bpの配列は、S期中の複製活性を促進する。ARSは出芽酵母の 染色体 の任意の新しい場所に配置することができ、その場所からの複製を促進する。11bpの高度に保存された配列（Aエレメント として知られる）は、出芽酵母の複製起点機能に不可欠であると考えられている。[ 27 ]
動物 動物細胞には、ARSのより複雑なバージョンが存在し、これまでのところ保存配列は見つかっていない。ここでは、 複製起点が レプリコン クラスターと呼ばれる束に集まっている。各クラスターのレプリコンは長さが似ているが、個々のクラスターには長さの異なるレプリコンが 存在する。これらのレプリコンはすべて、ORCが結合する類似の塩基性残基を持ち、多くの点で保存された11bp Aエレメントを模倣している。これらのクラスターはすべてS期 に同時に活性化される。[ 27 ]
RC前組立における役割 ORCは、MCM複合体（Pre-RC ）をDNAにロードするために不可欠です。このプロセスは、ORC、Noc3、Cdc6 、およびCdt1 に依存しており、いくつかのATP 制御リクルートイベントが関与しています。まず、ORC、Noc3p、およびCdc6は、複製起点 DNA （ARS型領域でマークされている）上で複合体を形成します。次に、新しいORC/Noc3/Cdc6複合体がCdt1/Mcm2-7分子をその部位にリクルートします。この巨大なORC/Noc3/Cdc6/Cdt1/Mcm2-7複合体が形成されると、ORC/Noc3/Cdc6/Cdt1分子は協力して、 Cdc6によるATPの加水分解 によってMcm2-7を DNA自体にロードします。Cdc6のリン酸化活性は、ORCと複製起点DNAの 両方に依存しています。これにより、Cdt1の DNA上での安定性が低下し、複合体から脱落し、Mcm2-7が DNAにロードされます。[ 29 ] [ 27 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]
起点結合活性 ORCは6つの独立したサブユニットから構成されていますが、そのうち重要なサブユニットはORC1のみであることがわかっています。生体内研究では、Lys -263とArg -367がORCの正確なロードに関与する塩基性残基であることが示されています。これらの分子は、前述のARSを表しています。[ 33 ] ORC1は ATP およびこれらの塩基性残基と相互作用して、ORCを複製起点DNAに結合します。これは複製のはるか前に起こり、 Mcm2-7 のロードが起こる頃にはORC自体がすでに複製起点DNAに結合していることが確立されています。[ 31 ] Mcm2-7 が最初にロードされると、DNAを完全に囲み、ヘリカーゼ 活性が阻害されます。S期 では、Mcm2-7 複合体はヘリカーゼ補因子 Cdc45 およびGINS と相互作用して、1本のDNA鎖を分離し、複製起点をほどき、染色体 に沿って複製を開始します。双方向複製を行うために、このプロセスは複製起点で2回起こります。どちらのロードイベントも、最初のイベントと同じプロセスを介して 1 つの ORC によって媒介されます。[ 34 ]
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さらに読む Bell SP 、Dutta A （2002年7月）「真核細胞におけるDNA複製」Annual Review of Biochemistry 71巻 、Annual Reviews: 333–74 頁。doi : 10.1146/annurev.biochem.71.110601.135425。PMID 12045100。分子DNA複製に関する包括的なレビュー 。
