DNA Elicasi

DNA elicasi pries a parte i due filamenti a doppia elica del DNA, alimentato da ATP

DNA elicasi tirando un singolo filamento di DNA (arancione) attraverso il centro.,

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Le nostre informazioni genetiche sono chiuse in modo sicuro all’interno della doppia elica del DNA. Per utilizzare queste informazioni, l’elica deve essere svolta per esporre le basi, consentendo alle polimerasi l’accesso per costruire filamenti di DNA o RNA complementari. Svolgimento del DNA è più complicato di quanto ci si potrebbe aspettare. L’interazione tra le basi è abbastanza forte e ce ne sono molte, molte, quindi ci vuole energia apprezzabile per separare i fili. Questo è il lavoro delle elicasi del DNA: sono enzimi che separano i due filamenti in una doppia elica del DNA.,

Elicasi replicative

L’elicasi mostrata qui, dalla voce PDB 4esv , separa i filamenti di DNA durante la replicazione di un genoma batterico. Il cromosoma è un cerchio e la replicazione inizia in un punto del cerchio (chiamato “origine”) e procede in entrambe le direzioni, finendo sul lato opposto. L’elicasi circonda una porzione a filamento singolo del DNA (mostrato qui in arancione) e si fa strada lungo il filo, separando la doppia elica mentre va. Utilizza ATP (mostrato in rosso) per alimentare questo movimento.,

DNA circostante

Le elicasi replicative del DNA sono membri di una grande classe di motori proteici che utilizzano ATP per spingere proteine o acidi nucleici attraverso un anello di subunità proteiche. Questi enzimi generalmente si dividono in due categorie: quelli batterici sono simili a RecA, una proteina coinvolta nella ricombinazione genetica, e le nostre elicasi replicative sono ATPasi AAA+, simili alle proteasi AAA+. In entrambi i casi, il complesso forma un anello di subunità che circondano il singolo filamento di DNA., L’elicasi replicativa mostrata qui è composta da sei subunità identiche che formano un complesso a forma di lockwasher, con le sei subunità che seguono l’elica del DNA intrappolato all’interno.

Fusione del DNA

Proteine DnaA avvolte attorno a un singolo filamento di DNA (arancione).

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Due proteine aiutano le elicasi replicative cellulari a far iniziare l’intero processo., Il primo, noto come iniziatore, si lega all’origine della replica e recluta l’elicasi nella posizione corretta. DnaA, la proteina iniziatrice mostrata qui (PDB entry 3r8f), catalizza anche la separazione iniziale dei filamenti di DNA. Forma un lungo assemblaggio elicoidale di subunità e si pensa che esegua due compiti diversi. Inizialmente, la doppia elica del DNA avvolge l’esterno, formando una struttura superelicale accanto a una sequenza speciale nell’origine che è ricca di coppie di basi, e quindi è più debolmente legata della maggior parte delle regioni del DNA., Quindi, DnaA si lega alla regione ricca di AT, contribuendo a fondere la doppia elica catturando ed estendendo uno dei fili, come visto in questa struttura.

Esplorando la Struttura

• Immagine
• JSmol 1

Una seconda proteina, una elicasi loader, aiuta il promotore e gli accompagnatori, la durata del DNA elicasi sul singolo filamento., La struttura mostrata qui (PDB entry 4m4w ) include DNA elicasi (blu), un caricatore elicasi (magenta) e un piccolo dominio da primase (verde), l’enzima che costruirà il primer RNA breve che ottiene la replicazione iniziata. Questa struttura a bassa risoluzione è stata risolta utilizzando strutture a risoluzione atomica dei singoli componenti e mostra un divario evocativo nell’anello delle subunità elicase che possono essere il sito di ingresso del singolo filamento di DNA. Per esplorare questa struttura in modo più dettagliato, fare clic sull’immagine per un Jmol interattivo.,

dicembre 2013, David Goodsell,

doi:10.2210/rcsb_pdb/mom_2013_12