рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Биология
/
ДНК-полимераза b

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

ДНК-полимераза b

ДНК-полимераза b - раздел Биология, Эукариотические ДНК-полимеразы и ДНК-полимеразы археев Днк-Полимераза B (Polb) Млекопитающих Является Самой Маленько...

ДНК-полимераза b (Polb) млекопитающих является самой маленькой из известных эукариотических ДНК-полимераз и относится к семейству Х, к которому принадлежит, например, и терминальная нуклеотидилтрансфераза. Polb имеет длину 335 остатков (мол. масса 39 кД) и состоит из двух доменов, соединенных чувствительным к протеазам линкером. Короткий N-концевой домен (8 кД) может связываться с онДНК и с 5’-концом нити ДНК в ОР или однонитевой бреши. Этот домен обладает 5’-дезоксирибозофосфатазной активностью, т.е. способен удалять с 5’-конца нити ДНК остатки 5’-дезоксирибозофосфата (без присоединенного к сахару основания) или 5’-дезоксирибонуклеотидфосфата. Эта реакция идет по механизму b-элиминации, а не гидролиза. На промежуточной стадии отщепляемый 5’-дезоксирибозофосфат ковалентно связывается с остатком лизина в домене 8 кД.

С-концевой домен (31 кД) обладает полимеразной активностью, которая способна заполнять в днДНК короткие однонитевые пробелы по дистрибутивному механизму. ДНК-полимераза b обычно ресинтезирует в ДНК участки длиной 1-2 остатка, отрываясь от конца затравки после каждого акта включения нуклеотида. Подобно другим ДНК-полимеразам, 3-мерная структура Polb содержит домены ладони, большого пальца и пальцев, но они сильно редуцированы (рис. 1.12). В домене ладони находится триада остатков асп (положения 190, 192 и 256), участвующая в связывании двух каталитических катионов Mg²⁺. Однако по механизму связывания матрицы Polb отличается от других ДНК-полимераз. Это может обусловливать дистрибутивный характер ее действия.

Рис. 1.12. Модель 3-мерной структуры тройного комплекса ДНК-полимеразы b крысы с ДНК и ди-дНТФ.

1 – сайт связывания входящего нуклеотида, 2 – сайт связывания ДНК, 3 – матрица, 4 – затравка

А – N-концевой домен, В – аналог домена большого пальца, С – домен ладони, D – аналог домена пальцев

Рис. 1.13. Участие ДНК-полимеразы b в эксцизионной репарации оснований с короткими заплатками.

I – удаление модифицированного основания ДНК-гликозилазой, II – образование ОР с 5’-стороны от АР-сайта АР-эндонуклеазой, III– удаление АР-сайта с освобождением 5’-дезоксирибозофосфата, IV – заполнение однонитевого пробела ДНК-полимеразой b и лигирование ДНК-лигазой.

1 – модифицированное основание, 2 – АР-сайт, 3 – 5’-дезоксирибозофосфат.

Уже давно было установлено, что ДНК-полимераза b участвует не в репликации, а в репарации ДНК. Две каталитические активности Polb делают ее идеально приспособленной к участию в эксцизионной репарации оснований (рис. 1.13). В клетках человека Polb отвечает за репарацию 75% повреждений ДНК, исправляемых по этому механизму. К числу таких повреждений относятся остатки урацила, ошибочно встроенные репликативными ДНК-полимеразами вместо тимина, а также некоторые типы модифицированных оснований, возникающие при действии на ДНК алкилирующих агентов, окислительных агентов и ионизирующей радиации. Первый этап этого пути (удаление модифицированного основания) катализируют ДНК-гликозилазы (например, урацил-ЛНК-гликозилаза), которые разрушают N-гликозидную связь между основанием и дезоксирибозой в остове ДНК. В результате их действия в ДНК образуется апуриновый/апиримидиновый АР-сайт. Этот сайт узнается АР-эндонуклеазами. Некоторые из них вызывают появление ОР с 3’-гидроксильным и 5’-фосфатным концами, расположенного с 5’-стороны от АР-сайта. Этот ОР служит местом посадки ДНК-полимеразы b, которая вначале за счет 5’-дезоксирибозофосфатазной активности удаляет из поврежденной нити 5’-дезоксирибозофосфат (т.е. убирает АР-сайт), а затем заполняет образовавшийся однонуклеотидный пробел полимеразной активностью. Завершает репарацию воссоединение ОР под действием ДНК-лигазы.

Трансгенные мыши с гомозиготной делецией гена Polb нежизнеспособны: их эмбрионы выживают только в течение 10 дней после оплодотворения. Линии клеток млекопитающих, гомозиготные по делеции этого гена, сохраняют жизнеспособность, но проявляют дефект по эксцизионной репарации оснований и имеют повышенную чувствительность к алкилирующим агентам (но не к УФ-свету и ионизирующей радиации).

У дрожжей S. cerevisiae имеется ген POL4, который кодирует белок длиной 582 остатка. С-концевая область этого белка гомологична ДНК-полимеразам b млекопитающих и содержит 5’-дезоксирибозофосфатазный и полимеразный домены. Функции N-концевого удлинения (~200 остатков) неизвестны. Нулевые мутанты дрожжей по гену POL4 не дефектны по эксцизионной репарации оснований и не проявляют повышенную чувствительность к алкилирующим агентам. Биологическая роль продукта гена POL4 пока окончательно не установлена. Дрожжевой белок Pol4 является ортологом ДНК-полимеразы l млекопитающих.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Эукариотические ДНК-полимеразы и ДНК-полимеразы археев

На сайте allrefs.net читайте: Эукариотические ДНК-полимеразы и ДНК-полимеразы археев...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ДНК-полимераза b

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Биосинтез ДНК. Общие определения
ДНК, служащая первичным носителем генетической информации, является линейным или кольцевым гетерополимером, состоящим из 4 дезоксирибонуклеотидов (dA, dT, dG и dC), соединенных (3’®

A. ДНК дНТФ
5’

ДНК-полимераза II E.coli
ДНК-полимераза II (PolII), кодируемая геном polB (dinA), является единственной из ДНК-полимераз E. coli, относящимся к полимерзному семейству В, в которое входят преимуществе

ДНК-полимераза III E. coli
Главной репликативной ДНК-полимеразой E. coli является многосубъединичный комплекс ДНК-полимеразы III (PolIII). Самая большая каталитическая a-субъединица PolIII длиной 1160

ДНК-полимераза a
Эукариотические ДНК-полимеразы a (Pola) входят в состав состоящего из 4 субъединиц белкового комплекса, в котором две самые большие субъединицы определяют ДНК-полимеразную активность, а две малые с

Главные эукариотические ДНК-полимеразы
ДНК-поли- мераза (типсемейство) Функции Мол. массы субъединиц в кД Гены (хромосомы) Функции субъединиц

ДНК-полимераза g
ДНК-полимераза g (Polg), кодируемая ядерными генами, является единственной эукариотической ДНК-полимеразой, участвующей в репликации митохондриальной ДНК (мтДНК), которая идет по непрерывному механ

ДНК-полимеразы d и e
Гетеромультимерные ДНК-полимеразы g и e (Polg и Pole) участвуют не только в репликации ДНК, но и в нуклеотидной эксцизионной репарации, эксцизионной репарации оснований, коррекции ошибочно спаренны

ДНК-полимеразы археев
По ультраструктуре клеток представители третьего домена живых организмов археи (Archaea) похожи на бактерии и относятся к прокариотам. Их метаболические процессы в целом такж

Скользящие зажимы ДНК-полимераз и их погрузчики
1.4.1. Скользящие зажимы – факторы процессивности ДНК-полимераз Особый класс субъединиц холоферментов ДНК-полимераз образуют белки-зажим

Погрузчики скользящего зажима
Кольца олигомерных форм белков DnaN и PCNA являются очень стабильными. Так, константа диссоциации димера DnaB не превышает 50 нМ, а период «полураспада» димерного кольца, надетого н

Общая характеристика геликаз
Геликазами называются ферменты, способные расплетать две комплементарные нити дуплексов нуклеиновых кислот с использованием энергии, полученной при гидролизе 5’-НТФ. Геликазы могут расплетат

Свойства репликативной ДНК-геликазы DnaB E. coli
ДНК-геликаза DnaB имеет длину 471 аминокислотный остаток (мол. масса 52,4 кД) и кодируется геном dnaB (92-ая мин генетической карты). Количество молекул белка DnaB на клетку

ДНК-геликаза репликативной вилки у эукариотов
Общее число различных ДНК-геликаз даже у низших эукариотов гораздо больше чем у бактерий. Так, в геноме дрожжей S. cerevisiae около 200 открытых рамок считывания кодируют пре

Механизм действия гексамерных ДНК-геликаз
Рассмотрим рабочие модели нескольких последовательных этапов в каталитическом цикле репликативных гексамерных ДНК-геликаз. Эти модели основаны на экспериментальных данных, но во многих деталях оста

N I II C
Рис. 2.8. Схема организации белка DnaC E. coli. I – область взаимодействия с белком DnaB, II – мотивы связывания АТФ Количество белка DnaС на клетк

Белки, связывающие однонитевую ДНК
Однонитевые участки ДНК, появляющиеся в процессах репликации, репарации и рекомбинации ДНК, могут быстро превращаться в нуклеопротеиновые комплексы, полностью покрываясь специальным

Праймазы
Синтез затравок РНК в процессе образования фрагментов Оказаки при репликации ДНК (преимущественно в отстающей нити) катализируется праймазами – особой разновидностью ДНК-зави

RNAP Toprim
Рис. 2.18. Доменная организация праймазы DnaG E. coli. I – домен связывания с ДНК, II – центральный каталитический домен, III - линкерный домен, IV – домен взаимодействия с другими

ДНК-лигазы
ДНК-лигазы катализируют образование фосфодиэфирной связи в однонитевом разрыве (ОР) днДНК между смежными 3’-гидроксильным и 5’-фосфатным концами разорванной нити. Для связыва

Свойства и функции ДНК-топоизмераз
Организм Фермент Ген Поло-жение гена* Длина белка (а.о.) Субъеди-ничная структура Подсе-мейство

Белок-инициатор DnaA
Белок DnaA играет ключевую роль в инициации репликации хромосомы у многих бактерий. Он последовательно выполняет 3 главные функции: 1) узнает область начала репликации oriC, последо

Минимальная область начала репликации oriC y E.coli
Область начала репликации (ОНР) oriC является уникальным местом инициации нормальной двунаправленной репликации хромосомы E. coli и расположена на 84-ой мин генетической карт

IHF R5(M)

Этапы инициации репликации на ОНР oriC
Для инициации репликации в ОНР oriC необходимо, чтобы матрица ДНК находилась в сверхскрученной кольцевой форме. Первой стадией инициации является образование начального “преиницииру

Регуляция инициации репликации хромосомы E. coli
Контроль инициации репликации хромосомы в области oriC имеет два аспекта. Прежде всего, репликация инициируется в фиксированный момент клеточного цикла, через интервалы, равные врем

Области начала репликации (ОНР) ARS и комплекс узнавания ОНР (ORC)
У S. cerevisiae были идентифицированы специфические элементы хромосомной ДНК, названные автономно реплицирующимися последовательностями ARS (autonomously replicating sequences). Встраивание

Этапы пути инициации репликации на ОНР у дрожжей
В конце митоза или в начале фазы G1 клеточного цикла нуклеопротеиновые комплексы ORC-ARS вербуют на ДНК белок Cdc6 c мол. массой 58 кД. Этот белок очень нестабилен и должен синтезировать

Инициация репликации у высших эукариотов
3.3.1. Белковые компоненты и путь инициации репликации Гомологи большинства белков S. cerevisiae, участвующих в описанном выше пу

А. В. С.
Рис. 3.10. Электрофоретические картины радиоавтографов рестрикционных фрагментов реплициру

Регуляция инициации репликации в эукариотических клетках
В эукариотических клетках существует главный регуляторный механизм, делающий инициацию репликации на каждой ОНР возможной один и только один раз за клеточный цикл. Он назван лице