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生化学において、ポリメラーゼはポリマーまたは核酸の長い鎖を合成する酵素( EC 2.7.7.6/7/19/48/49)です。DNAポリメラーゼとRNA ポリメラーゼは、塩基対形成相互作用を使用して DNA テンプレート鎖をコピーするか、ハーフラダー複製によって RNA をコピーして、それぞれDNA分子とRNA分子を組み立てるために使用されます。
好熱性細菌Thermus aquaticus ( Taq ) ( PDB 1BGX, EC 2.7.7.7)由来の DNA ポリメラーゼは、分子生物学の重要な技術であるポリメラーゼ連鎖反応に使用されます。
ポリメラーゼはテンプレート依存型またはテンプレート非依存型です。 ポリ A ポリメラーゼはテンプレート非依存型ポリメラーゼの一例です。 末端デオキシヌクレオチド転移酵素もテンプレート非依存型とテンプレート依存型の活性を持つことが知られています。
機能別
- DNAポリメラーゼ（DNA指向性DNAポリメラーゼ、DdDP）
- ファミリー A: DNA ポリメラーゼ I ;ポールγ、θ、ν
- ファミリー B: DNA ポリメラーゼ II。ポールα、δ、ε、ζ
- ファミリー C: DNA ポリメラーゼ III ホロ酵素
- ファミリー X: Pol β、λ、μ
- 末端デオキシヌクレオチド転移酵素（TDT）は抗体重鎖に多様性を与える。[1]
- ファミリー Y: DNA ポリメラーゼ IV (DinB) および DNA ポリメラーゼ V (UmuD'2C) - SOS修復ポリメラーゼ; Pol η、ι、κ
- 逆転写酵素(RT; RNA 指向 DNA ポリメラーゼ; RdDP)
- DNA 指向性RNA ポリメラーゼ(DdRP、RNAP)
- マルチサブユニット (msDdRP): RNA ポリメラーゼ I、RNA ポリメラーゼ II、RNA ポリメラーゼ III
- 単一サブユニット（ssDdRP）：T7 RNAポリメラーゼ、POLRMT
- Primase、PrimPol
- RNAレプリカーゼ（RNA指向性RNAポリメラーゼ、RdRP）
- ウイルス（単一サブユニット）
- 真核細胞（cRdRP; 二重サブユニット）
- テンプレートレスRNA伸長
構造別
ポリメラーゼは、一般的に「右手」フォールド（InterPro : IPR043502）と「ダブル psiベータ バレル」（単に「ダブルバレル」と呼ばれることが多い）フォールドの 2 つのスーパーファミリーに分けられます。前者は、ほぼすべての DNA ポリメラーゼとほぼすべてのウイルスの単一サブユニット ポリメラーゼに見られ、保存された「手のひら」ドメインによって特徴付けられます。[2]後者は、すべてのマルチサブユニット RNA ポリメラーゼ、cRdRP、および古細菌に見られる「ファミリー D」DNA ポリメラーゼに見られます。[3] [4] DNA ポリメラーゼ ベータによって表される「X」ファミリーは、漠然とした「手のひら」の形をしているだけであり、別のスーパーファミリーと見なされることもあります（InterPro : IPR043519）。[5]
プライマーゼは一般的にどちらのカテゴリにも属さない。細菌プライマーゼは通常トプリムドメインを持ち、トポイソメラーゼおよびミトコンドリアヘリカーゼトゥインクルと関連している。[6]古細菌および真核生物プライマーゼは無関係なAEPファミリーを形成し、おそらくポリメラーゼパームと関連している。それでも、両方のファミリーは同じヘリカーゼセットに関連している。[7]
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ファミリー B DdRP であるバクテリオファージ RB69 の右側の構造。
参照
参考文献
- ^ Loc'h J、Rosario S、Delarue M（2016年9月）。「末端デオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼによる新しいテンプレート活性の構造的基礎：V（D）J組換えへの影響」。 構造。24（9）：1452–63。doi ：10.1016/ j.str.2016.06.014。PMID 27499438。
- ^ Hansen JL、Long AM 、 Schultz SC (1997年8月)。「ポリオウイルスのRNA依存性RNAポリメラーゼの構造」。構造。5 (8):1109–22。doi : 10.1016 /S0969-2126(97)00261- X。PMID 9309225 。
- ^ Cramer P (2002年2月). 「マルチサブユニットRNAポリメラーゼ」. Current Opinion in Structural Biology . 12 (1): 89–97. doi :10.1016/S0959-440X(02)00294-4. PMID 11839495.
- ^ Sauguet L (2019年9月). 「拡張された「2バレル」ポリメラーゼスーパーファミリー：構造、機能、進化」.分子生物学ジャーナル. 431 (20): 4167–4183. doi : 10.1016/j.jmb.2019.05.017 . PMID 31103775.
- ^ Salgado PS、Koivunen MR、Makeyev EV、Bamford DH、Stuart DI、Grimes JM (2006 年 12 月)。「RNAi ポリメラーゼの構造が RNA サイレンシングと転写を結びつける」。PLoS Biology。4 ( 12 ) : e434。doi : 10.1371 / journal.pbio.0040434。PMC 1750930。PMID 17147473。
- ^ Aravind L、Leipe DD、Koonin EV (1998 年 9 月)。「トプリム - タイプ IA および II トポイソメラーゼ、DnaG 型プライマーゼ、OLD ファミリーヌクレアーゼ、および RecR タンパク質の保存された触媒ドメイン」。核酸研究。26 ( 18 ): 4205–13。doi :10.1093 / nar/26.18.4205。PMC 147817。PMID 9722641 。
- ^ Iyer LM、Koonin EV、Leipe DD、Aravind L (2005)。「古真核生物プライマーゼスーパーファミリーおよび関連するパームドメインタンパク質の起源と進化：構造的洞察と新しいメンバー」。核酸研究 。33 ( 12 ) : 3875–96。doi :10.1093/nar/gki702。PMC 1176014。PMID 16027112。
