DNA-Helicase

DNA-helicase pries naast de twee strengen in een dubbele DNA-helix, aangedreven door ATP

DNA-helicase het trekken van een enkele streng van het DNA (oranje) door het centrum.,

Download hoge kwaliteit TIFF-afbeelding

onze genetische informatie is veilig opgesloten in de dubbele helix van DNA. Om deze informatie te gebruiken, moet de schroef worden afgewikkeld om de basissen bloot te stellen, die polymerasetoegang toestaan om aanvullende bundels van DNA of van RNA te bouwen. Het afwikkelen van DNA is lastiger dan je zou verwachten. De interactie tussen basen is vrij sterk en er zijn veel, veel van hen, dus het kost aanzienlijke energie om de strengen te scheiden. Dit is de taak van DNA helicases: het zijn enzymen die de twee strengen in een dubbele helix van DNA uit elkaar trekken.,

replicatieve Helicases

De hier getoonde helicase, uit PDB-ingang 4esv , scheidt DNA-strengen tijdens de replicatie van een bacterieel genoom. Het chromosoom is een cirkel en de replicatie begint op één punt op de cirkel (genoemd “oorsprong”) en gaat in beide richtingen, eindigend aan de andere kant. De helicase omringt een enkelstrengs deel van DNA (hier in oranje getoond) en inches zijn manier langs de bundel, die de dubbele helix scheidt aangezien het gaat. Het gebruikt ATP (weergegeven in rood) om deze beweging aan te drijven.,

omringend DNA

replicatieve DNA-helicases behoren tot een grote klasse eiwitmotoren die ATP gebruiken om eiwitten of nucleïnezuren door een ring van eiwitsubeenheden te duwen. Deze enzymen vallen over het algemeen in twee categorieën: de bacteriële degenen zijn gelijkaardig aan RecA, een proteã ne betrokken bij genetische recombinatie, en onze replicatieve helicases zijn AAA+ ATPases, gelijkend op de proteasen van AAA+. In beide gevallen, vormt het complexe een ring van subeenheden die de enige bundel van DNA omringen., De replicatieve helicase die hier wordt getoond is samengesteld uit zes identieke subeenheden die een lockwasher-vormig complex vormen, met de zes subeenheden die de helix van DNA volgen binnen gevangen.

smeltend DNA

DnaA-eiwitten rond een enkele DNA-streng (oranje).

Download hoge kwaliteit TIFF-afbeelding

twee eiwitten helpen de cellulaire replicatieve helicases om het hele proces op gang te brengen., De eerste, die als initiator wordt bekend, bindt aan de oorsprong van replicatie en rekruteert helicase aan de juiste plaats. DnaA, de hier getoonde initiatorproteã ne (PDB-ingang 3r8f), katalyseert ook de aanvankelijke scheiding van de bundels van DNA. Het vormt een lange spiraalvormige assemblage van subeenheden en wordt verondersteld om twee verschillende taken uit te voeren. Aanvankelijk, wikkelt de dubbele helix van DNA rond de buitenkant, die een superhelical structuur naast een speciale opeenvolging in de oorsprong vormen die in bij-basisparen rijk is, en zo zwakker gebonden is dan de meeste gebieden van DNA., Dan, bindt DnaA aan het At-rijke gebied, het helpen om de dubbele helix te smelten door één van de bundels vast te leggen en uit te breiden, zoals gezien in deze structuur.

verkenning van de structuur

• Image
• JSmol 1

Een tweede eiwit, een helicaselader, helpt de initiator en chaperones de replicatieve helicase van DNA op de enige bundel., De hier getoonde structuur (PDB entry 4m4w ) omvat DNA helicase (blauw), een helicase loader (magenta) en een klein domein van primase (groen), het enzym dat de korte RNA primer zal bouwen die replicatie gestart krijgt. Deze laag-resolutiestructuur werd opgelost gebruikend atomair-resolutiestructuren van de individuele componenten, en toont een evocative hiaat in de ring van helicasesubeenheden die plaats van ingang van de enige bundel van DNA kunnen zijn. Om deze structuur in meer detail te verkennen, klik op de afbeelding voor een interactieve Jmol.,