DNA-Helicas

DNA helicase Pries isär de två strängarna i en DNA dubbel helix, drivs av ATP

DNA helicase drar en enda sträng av DNA (orange) genom centrum.,

ladda ner TIFF-bild av hög kvalitet

vår genetiska information är säkert inlåst i den dubbla helixen av DNA. För att kunna använda denna information måste spiralen lindas för att exponera baserna, vilket gör det möjligt för polymeraser att bygga kompletterande DNA-eller RNA-strängar. Att stänga av DNA är svårare än man kan förvänta sig. Samspelet mellan baser är ganska starkt och det finns många, många av dem, så det tar märkbar energi Att separera strängarna. Detta är jobbet av DNA helicases: de är enzymer som drar isär de två strängarna i en DNA dubbel helix.,

replikativa Helicaser

helicaset som visas här, från PDB-post 4esv , separerar DNA-strängar under replikationen av ett bakteriellt genom. Kromosomen är en cirkel och replikering börjar vid en punkt på cirkeln (kallad ”ursprunget”) och fortsätter i båda riktningarna och slutar på motsatt sida. Helicas omger en enkelsträngad del av DNA (visas här i orange) och inches dess väg längs strängen, separera dubbel helix som det går. Den använder ATP (visas i rött) för att driva denna rörelse.,

omgivande DNA

replikativa DNA-helicaser är medlemmar i en stor klass av proteinmotorer som använder ATP för att driva proteiner eller nukleinsyror genom en ring av proteinsubenheter. Dessa enzymer faller i allmänhet i två kategorier: bakterierna liknar RecA, ett protein som är involverat i genetisk rekombination och våra replikativa helicaser är AAA+ ATPas, liknande AAA+ proteaserna. I båda fallen bildar komplexet en ring av subenheter som omger den enda strängen av DNA., Det replikativa helicaset som visas här består av sex identiska underenheter som bildar ett lockwasherformat komplex, med de sex underenheterna efter helixen av DNA som fångas inuti.

smältande DNA

DnaA proteiner lindade runt en enda sträng av DNA (orange).

ladda ner TIFF-bild av hög kvalitet

två proteiner hjälper de cellulära replikativa helicaserna att få hela processen igång., Den första, känd som en initiativtagare, binder till replikeringens ursprung och rekryterar helicaset till rätt plats. DnaA, initiatorproteinet som visas här (PDB-post 3r8f) katalyserar också den initiala separationen av DNA-strängarna. Det bildar en lång spiralformad montering av underenheter och tros utföra två olika uppgifter. Ursprungligen sveper DNA – dubbelhelixen runt utsidan och bildar en superhelisk struktur bredvid en speciell sekvens i ursprunget som är rik på at-baspar och är sålunda svagt bunden än de flesta DNA-regioner., Sedan binder DnaA till den At-rika regionen, vilket hjälper till att smälta dubbelspiralen genom att fånga och förlänga en av strängarna, vilket ses i denna struktur.

utforska strukturen

• bild
• JSmol 1

ett andra protein, en helicaslastare, hjälper initiativtagaren och chaperones den replikativa DNA-helicasen på den enda strängen. – herr talman!, Den struktur som visas här (PBF inlägg 4m4w ) innehåller DNA helicase (blå), en helicase loader (magenta) och en liten domän från primase (grön), ett enzym som kommer att bygga den korta RNA-primer som får replikering igång. Denna lågupplösningsstruktur löstes med hjälp av atomupplösningsstrukturer hos de enskilda komponenterna, och visar ett suggestivt gap i ringen av helicas-subenheter som kan vara platsen för inträde av den enda strängen av DNA. För att utforska denna struktur mer detaljerat, klicka på bilden för en interaktiv Jmol.,

December 2013, David Goodsell

doi:10.2210/rcsb_pdb/mom_2013_12