T7 DNAヘリカーゼ

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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

DNAプライマーゼ/ヘリカーゼ
DNAプライマーゼ/ヘリカーゼ
識別子
生物	腸内細菌ファージT7
シンボル	4
ユニプロット	P03692
構造
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T7 DNA ヘリカーゼ(gp4) は、 T7 ファージによってコードされる 6 量体モータータンパク質で、 dTTP 加水分解からのエネルギーを使用して一本鎖DNAに沿って一方向に処理し、処理が進むにつれて 2 つの鎖を分離 (ヘリカーゼ) します。また、プライマーゼでもあり、 DNA 合成を開始する短いRNA鎖を作成します。^[1]T7 DNA ポリメラーゼと複合体を形成します。その相同体はミトコンドリア( Twinkleとして) と葉緑体にあります。^[2]^[3]

結晶構造

結晶構造は2000年に3.0Åの解像度で解明され、参考文献の図に示されている。^{[4] (A)では、個々のサブユニットが}アルファヘリックスと隣接するサブユニットとの相互作用によって固定されているように見えることに注目してください。(B)には、3つのループが6セットあります。ループIIとして知られる赤いループには3つのリジン残基が含まれており、酵素の中心を通って供給されるssDNAの結合に関与していると考えられています。

連続dTTP加水分解のメカニズム

クランプトンらは、下図に示すように、T7 DNA ヘリカーゼによる ssDNA 依存性の dTTP 加水分解のメカニズムを提案しました。^{[5]彼らのモデルでは、各}六量体サブユニットに位置するタンパク質ループ（それぞれ 3 つのリジン残基を含む）が、ssDNA の負に帯電したリン酸骨格と順番に相互作用します。この相互作用により、おそらく、活性結合サブユニットの構造変化が起こり、dTTP 結合部位から dTDP が効率的に放出されます。dTDP 放出のプロセスでは、ssDNA は隣接するサブユニットに移動し、同様のプロセスが行われます。以前の研究では、ssDNA が 2 つの六量体サブユニットに同時に結合できることがすでに示唆されています。^[6]

参照

ヘリカーゼ

参考文献

^ Lee SJ、Richardson CC (2011年10月)。「バクテリオファージT7のDNA複製の振り付け」。Current Opinion in Chemical Biology。15 ( 5 ): 580–586。doi : 10.1016 /j.cbpa.2011.07.024。PMC 3195405。PMID 21907611。
^ Spelbrink JN、Li FY、Tiranti V、Nikali K、Yuan QP、Tariq M、他 (2001 年 7 月)。「ミトコンドリアに局在するファージ T7 遺伝子 4 様タンパク質である Twinkle をコードする遺伝子の変異に関連するヒトミトコンドリア DNA 欠失」。Nature Genetics。28 ( 3 ) : 223–231。doi : 10.1038/90058。PMID 11431692。S2CID 22237030。
^ Diray-Arce J、Liu B、Cupp JD、Hunt T、Nielsen BL (2013 年 3 月)。「シロイヌナズナ At1g30680 遺伝子は、DNA プライマーゼと DNA ヘリカーゼの両方の活性を持つファージ T7 gp4 タンパク質の相同遺伝子をコードします」。BMC Plant Biology。13 : 36。doi : 10.1186 / 1471-2229-13-36。PMC 3610141。PMID 23452619。
^ Singleton MR、Sawaya MR、Ellenberger T、Wigley DB (2000 年 6 月)。「T7 遺伝子 4 リングヘリカーゼの結晶構造はヌクレオチドの連続加水分解のメカニズムを示している」。Cell . 101 (6): 589–600. doi : 10.1016/S0092-8674 ( 00)80871-5 . PMID 10892646。
^ Crampton DJ、Mukherjee S 、 Richardson CC (2006 年 1 月)。「バクテリオファージ T7 DNA ヘリカーゼにおける DNA 誘導による独立 dTTP 加水分解から連続 dTTP 加水分解への切り替え」。Molecular Cell。21 ( 2): 165–174。doi : 10.1016/ j.molcel.2005.11.027。PMID 16427007。
^ Yu X、Hingorani MM、Patel SS、Egelman EH (1996 年 9 月)。「DNA は中央の穴内で、T7 DNA ヘリカーゼの 6 つのサブユニットのうちの 1 つまたは 2 つに結合されます」。Nature Structural Biology。3 ( 9 ): 740–743。doi : 10.1038/nsb0996-740。PMID 8784344。S2CID 12425998 。

外部リンク

米国国立医学図書館の医学件名標目(MeSH)における T7+DNA+プライマーゼ-ヘリカーゼ+タンパク質

[ref_11-1] Lee SJ、Richardson CC (2011年10月)。「バクテリオファージT7のDNA複製の振り付け」。Current Opinion in Chemical Biology。15 ( 5 ): 580–586。doi : 10.1016 /j.cbpa.2011.07.024。PMC 3195405。PMID 21907611。

[pmid11431692-2] Spelbrink JN、Li FY、Tiranti V、Nikali K、Yuan QP、Tariq M、他 (2001 年 7 月)。「ミトコンドリアに局在するファージ T7 遺伝子 4 様タンパク質である Twinkle をコードする遺伝子の変異に関連するヒトミトコンドリア DNA 欠失」。Nature Genetics。28 ( 3 ) : 223–231。doi : 10.1038/90058。PMID 11431692。S2CID 22237030。

[3] Diray-Arce J、Liu B、Cupp JD、Hunt T、Nielsen BL (2013 年 3 月)。「シロイヌナズナ At1g30680 遺伝子は、DNA プライマーゼと DNA ヘリカーゼの両方の活性を持つファージ T7 gp4 タンパク質の相同遺伝子をコードします」。BMC Plant Biology。13 : 36。doi : 10.1186 / 1471-2229-13-36。PMC 3610141。PMID 23452619。

[4] Singleton MR、Sawaya MR、Ellenberger T、Wigley DB (2000 年 6 月)。「T7 遺伝子 4 リングヘリカーゼの結晶構造はヌクレオチドの連続加水分解のメカニズムを示している」。Cell . 101 (6): 589–600. doi : 10.1016/S0092-8674 ( 00)80871-5 . PMID 10892646。

[5] ^ Crampton DJ、Mukherjee S 、 Richardson CC (2006 年 1 月)。「バクテリオファージ T7 DNA ヘリカーゼにおける DNA 誘導による独立 dTTP 加水分解から連続 dTTP 加水分解への切り替え」。Molecular Cell。21 ( 2): 165–174。doi : 10.1016/ j.molcel.2005.11.027。PMID 16427007。

[6] Yu X、Hingorani MM、Patel SS、Egelman EH (1996 年 9 月)。「DNA は中央の穴内で、T7 DNA ヘリカーゼの 6 つのサブユニットのうちの 1 つまたは 2 つに結合されます」。Nature Structural Biology。3 ( 9 ): 740–743。doi : 10.1038/nsb0996-740。PMID 8784344。S2CID 12425998 。