dnaB helicase - dnaB helicase

DnaB-lignende helicase N terminal domene
nmr-struktur for det n-terminale domenet til E. coli Dnab helicase
Identifikatorer
Symbol	DnaB
Pfam	PF00772
InterPro	IPR007693
SCOP2	1jwe / SCOPe / SUPFAM
Tilgjengelige proteinstrukturer: Pfam   strukturer / ECOD   PDB RCSB PDB ; PDBe ; PDBj PDBsum struktur sammendrag

DnaB helicase er et enzym i bakterier som åpner replikasjonsgaffelen under DNA -replikasjon . Selv om mekanismen ved hvilken DnaB begge kobler ATP-hydrolyse til translokasjon langs DNA og denaturerer dupleksen er ukjent, har en endring i den kvartære strukturen til proteinet som involverer dimerisering av det N-terminale domenet blitt observert og kan oppstå i løpet av den enzymatiske syklusen. I utgangspunktet når DnaB binder seg til dnaA , er det assosiert med dnaC , en negativ regulator. Etter at DnaC dissosierer, binder DnaB dnaG .

N-terminalen har en multi-spiralformet struktur som danner en ortogonal bunt. Det C -terminale domenet inneholder et ATP -bindingssted og er derfor sannsynligvis stedet for ATP -hydrolyse.

I eukaryoter tilbys helikasefunksjon av komplekset MCM ( Minichromosome maintenance ).

DnaB -helikasen er produktet av dnaB -genet. Helikaseenzymet som produseres er en heksamer i E. coli , så vel som i mange andre bakterier. Energien for DnaB -aktivitet er levert av NTP -hydrolyse. Mekanisk energi flytter DnaB inn i replikasjonsgaffelen og deler den fysisk i to.

E. coli dnaB

I E. coli er dnaB et heksamerisk protein med seks 471-restunderenheter, som danner en ringformet struktur med tredobbelt symmetri. Under DNA -replikasjon bindes den hengerende strengen av DNA i den sentrale kanalen til dnaB, og den andre DNA -tråden er ekskludert. Bindingen av dNTP -er forårsaker en konformasjonsendring som gjør at dnaB kan translokere langs DNA -en, og dermed tvinge mekanisk separasjon av DNA -strengene.

Mekanisme for initiering av replikasjon

Minst 10 forskjellige enzymer eller proteiner deltar i initieringsfasen av replikasjon. De åpner DNA -spiralen ved opprinnelsen og etablerer et prepriming -kompleks for påfølgende reaksjoner. Den avgjørende komponenten i initieringsprosessen er DnaA -proteinet, et medlem av AAA+ ATPase -proteinfamilien (ATPaser assosiert med forskjellige cellulære aktiviteter). Mange AAA+ ATPaser, inkludert DnaA, danner oligomerer og hydrolyserer ATP relativt sakte. Denne ATP -hydrolysen fungerer som en bryter som medierer interkonvertering av proteinet mellom to tilstander. Når det gjelder DnaA, er den ATP-bundne formen aktiv og den ADP-bundne formen inaktiv.

Åtte DnaA-proteinmolekyler, alle i ATP-bundet tilstand, samles for å danne et spiralformet kompleks som omfatter R og I-stedene i oriC. DnaA har en høyere affinitet for R-nettstedene enn I-nettstedene, og binder R-sidene like godt i sin ATP- eller ADP-bundne form. I-nettstedene, som bare binder den ATP-bundne DnaA, tillater diskriminering mellom de aktive og inaktive formene for DnaA. Den tette høyrehendte innpakningen av DNA rundt dette komplekset introduserer en effektiv positiv supercoil . Den tilhørende stammen i det nærliggende DNA fører til denaturering i A: T-rike 'DUE' (DNA Unwinding Element) -regionen. Komplekset som dannes ved replikasjonsopprinnelsen inkluderer også flere DNA-bindende proteiner- Hu, IHF og FIS som letter DNA-bøyning.

DnaC -proteinet, en annen AAA+ ATPase, laster deretter DnaB -proteinet på de separerte DNA -strengene i denaturerte regionen. En heksamer av DnaC, hver underenhet bundet til ATP, danner et tett kompleks med den heksameriske, ringformede DnaB-helikasen. Denne DnaC-DnaB-interaksjonen åpner DnaB-ringen, prosessen blir hjulpet av et ytterligere samspill mellom DnaB og DnaA. To av de ringformede DnaB-heksamerene er lastet i DUE, en på hver DNA-streng. ATP bundet til DnaC hydrolyseres, frigjør DnaC og etterlater DnaB bundet til DNA.

Lasting av DnaB -helikasen er det viktigste trinnet i replikeringsstart. Som en replikativ helikase migrerer DnaB langs enkeltstrenget DNA i 5 '→ 3' -retningen, og avvikler DNA-en mens den beveger seg. DnaB -helikasene lastet på de to DNA -strengene reiser dermed i motsatte retninger, og skaper to potensielle replikasjonsgafler. Alle andre proteiner ved replikasjonsgaffelen er direkte eller indirekte knyttet til DnaB.

Referanser

Eksterne linker

• DnaB+Helicases ved US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)