Molécula do Mês
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DNA helicase pries, além das duas vertentes em uma dupla hélice de DNA, alimentado por ATP
DNA helicase puxando uma única fita de DNA (laranja), através do centro.,a nossa informação genética está guardada em segurança dentro da dupla hélice do ADN. Para utilizar esta informação, a hélice deve ser desenrolada para expor as bases, permitindo o acesso das polimerases à construção de cadeias complementares de ADN ou ARN. Desfazer o ADN é mais complicado do que se pode esperar. A interação entre bases é bastante forte e há muitos, muitos deles, por isso é necessária energia apreciável para separar as cadeias. Este é o trabalho das helicases de DNA: são enzimas que separam as duas cadeias em uma dupla hélice de DNA.,a helicase aqui mostrada, a partir da entrada 4ESV do PDB , separa cadeias de ADN durante a replicação de um genoma bacteriano. O cromossomo é um círculo e a replicação começa em um ponto do círculo (chamado de “origem”) e prossegue em ambas as direções, terminando no lado oposto. A helicase envolve uma porção de cadeia simples do DNA (mostrado aqui em laranja) e incha o seu caminho ao longo da cadeia, separando a dupla hélice como vai. Ele usa ATP (mostrado em vermelho) para alimentar este movimento.,as helicases de ADN replicativo são membros de uma grande classe de motores proteicos que usam ATP para empurrar proteínas ou ácidos nucleicos através de um anel de subunidades proteicas. Estas enzimas geralmente se dividem em duas categorias: as bacterianas são semelhantes a RecA, uma proteína envolvida na recombinação genética, e as nossas helicases replicativas são AAA+ ATPases, semelhantes às proteases AAA+. Em ambos os casos, o complexo forma um anel de subunidades que cercam a única cadeia de DNA., A helicase replicativa mostrada aqui é composta de seis subunidades idênticas que formam um complexo em forma de lockwasher, com as seis subunidades seguindo a hélice do DNA preso dentro.
Fusão de DNA
DnaA proteínas quebradas em torno de uma única fita de DNA (laranja).duas proteínas ajudam as helicases replicativas celulares a iniciar todo o processo., O primeiro, conhecido como um iniciador, liga-se à origem da replicação e recruta a helicase para o local adequado. DnaA, a proteína iniciadora mostrada aqui (entrada PDB 3r8f ), também catalisa a separação inicial das cadeias de DNA. Ele forma uma longa montagem helicoidal de subunidades e acredita-se que realize duas tarefas diferentes. Inicialmente, a dupla hélice de DNA envolve ao redor do exterior, formando uma estrutura superhélica ao lado de uma sequência especial na origem que é rica em pares AT-base, e assim é mais fraca ligação do que a maioria das regiões de DNA., Em seguida, a DnaA liga-se à região rica em AT, ajudando a derreter a dupla hélice capturando e estendendo uma das cadeias, como visto nesta estrutura.
Explorando a Estrutura
- Imagem
- JSmol 1
Uma segunda proteína, uma helicase carregador, auxilia o iniciador e acompanhantes a replicação do DNA helicase para o único fio., A estrutura mostrada aqui (entrada PDB 4m4w ) inclui DNA helicase (azul), um carregador helicase (magenta) e um pequeno domínio da primase (verde), a enzima que irá construir o primer RNA curto que começa a replicação. Esta estrutura de baixa resolução foi resolvida usando estruturas de resolução atômica dos componentes individuais, e mostra uma lacuna evocativa no anel das subunidades helicase que pode ser o local de entrada da cadeia única de DNA. Para explorar esta estrutura em mais detalhes, clique na imagem para um Jmol interativo.,
Tópicos para Discussão Adicional
- Várias outras estruturas de helicases vinculado ao single-stranded DNA estão disponíveis no PDB, incluindo o DNA bacteriano helicase Representante que atua como um dímero (entrada 1uaa).
- DnaA tem um domínio que se liga ao DNA de cadeia dupla, enrolando-o em torno do exterior do conjunto DnaA. Uma estrutura deste domínio ligada ao ADN de cadeia dupla está disponível na entrada 1J1V do PDB.,
- A estrutura do carregador helicase DnaC é muito semelhante à estrutura do dnaa, formando uma hélice similar de subunidades. Você pode usar o “Comparar Estruturas” ferramenta para sobrepor essas duas estruturas, no PDB entradas 3ecc e 3r8f.
Relacionados PDB-101 Recursos
- Mais sobre o DNA Helicase
- Procurar a Síntese de Proteínas
- 4m4w: B. Liu, W. K. Eliason & T. A., Steitz (2013) Structure of a helicase-helicase loader complex reveals insights into the mechanism of bacterial primosome assembly. Nature Communications 4: 2495.
- 4esv: O. Itsathitphaisarn, R. A. Asa, W. K. Eliason, J. Wang & T. Steitz (2012) O hexameric helicase DnaB adota uma nonplanar conformação durante o processo de translocação. Cela 151, 267-277.
- P. Soultanas (2012) Loading mechanisms of ring helicases at replication origins. Microbiologia Molecular 84, 6-16.
- 3r8f: K. E. Duderstadt, K. Chuang & J. M., Berger (2011) DNA stretching by bacterial initiators promotes replication origin opening. Nature 478, 209-213.
de dezembro de 2013, David Goodsell
doi:10.2210/rcsb_pdb/mom_2013_12
Sobre a Molécula do Mês
O RCSB PDB Molécula do Mês por David S. Goodsell (Instituto de Pesquisa Scripps, e o RCSB PDB) apresenta pequenas contas em determinados moléculas de Proteína Banco de Dados., Cada parcela inclui uma introdução à estrutura e função da molécula, uma discussão da relevância da molécula para a saúde e bem-estar humano, e sugestões para como os visitantes podem ver essas estruturas e acessar mais detalhes. Mais
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