Холоэнзим ДНК-полимеразы III

Схематическое изображение ДНК-полимеразы III * (с субъединицами).

Голофермент ДНК-полимеразы III является основным комплекс фермента, участвующий в репликации ДНК прокариот . Он был открыт Томасом Корнбергом (сыном Артура Корнберга ) и в 1970 году. Комплекс имеет высокую процессивность (то есть количество нуклеотидов, добавленных за событие связывания) и, в частности, в отношении репликации генома E.coli , работает в сочетании с четырьмя другими ДНК-полимеразами (Pol I, Pol II, Pol IV и Pol V ). Будучи основным холоэнзимом, участвующим в репликационной активности, ДНК Pol III холоэнзим также имеет возможность корректуры, которая исправляет ошибки репликации посредством считывания активности экзонуклеазы 3 '→ 5 'и синтезируя 5' → 3 '. ДНК Pol III является компонентом реплисомы, которая расположена на вилке репликации.

• 1 Компоненты
• 2 Активность
  • 2.1 Добавление к 3'OH
  • 2.2 Синтез ДНК
  • 2.3 Удаление праймера
• 3 См. Также
• 4 Ссылки
• 5 Внешние ссылки

Реплисома состоит из следующих элементов:

• 2 ферментов ДНК Pol III, каждый из которых содержит субъединицы α, εи θ . (Было доказано, что на реплисоме находится третья копия Pol III.)
  • субъединица α (кодируемая геном dnaE ) обладает полимеразной активностью.
  • субъединица ε (dnaQ ) обладает 3 '→ 5' экзонуклеазной активностью.
  • субъединица θ (holE ) стимулирует корректирующее считывание субъединицы ε.
• 2 βединицы (dnaN ), которые действуют как скользящие зажимы ДНК, они удерживают полимеразу, связанную с ДНК.
• 2 τединиц (dnaX ), которые действуют для димеризации двух основных ферментов (субъединицы α, ε и θ).
• 1 γединица (также dnaX), которая действует как зажим-загрузчик для отстающей цепи фрагментов Окадзаки, помогая двум β-субъединицам образовать единицу и связываются с ДНК. Единица γ состоит из 5 субъединиц γ, которые включают 3 субъединицы γ, 1 субъединицу δ (holA ) и 1 субъединицу δ '(holB ). Δ участвует в копировании отстающей цепи.
• Χ(holC ) и Ψ(holD ), которые образуют комплекс 1: 1 и связываются с γ или τ. X может также опосредовать переключение с праймера РНК на ДНК.

ДНК-полимераза III синтезирует пары оснований со скоростью около 1000 нуклеотидов в секунду. Активность ДНК Pol III начинается после разделения цепи в ориджине репликации. Поскольку синтез ДНК не может начаться de novo, праймер РНК, комплементарный части одноцепочечной ДНК, синтезируется примазой (РНК-полимеразой ):

("!" Для РНК, '"$" для ДНК, "*" для полимеразы )

------- ->* * * *!!!! _ _ _ _ _ _ _ | РНК | <--рибоза (сахар) -фосфатный скелет GUAU | Pol | <--РНК праймер * * * * | _ _ _ _ | <--hydrogen bonding C A T A G C A T C C <--матрица ss ДНК (одноцепочечная ДНК ) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ <--дезоксирибоза (сахар) -фосфатный скелет $ $ $ $ $ $ $ $ $ $

Добавление на 3'OH

По мере репликации и реплисома продвигается вперед, ДНК-полимераза III достигает праймера РНК и начинает реплицировать ДНК, добавляя к 3'OH праймера:

* * * *!!!! _ _ _ _ _ _ _ _ | ДНК | <--дезоксирибоза (сахар) -фосфатный скелет GUAU | Pol | <--РНК-праймер * * * * | _III_ _ | <--hydrogen bonding C A T A G C A T C C <--шаблон ss ДНК (одноцепочечная ДНК ) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ <--дезоксирибоза (сахар) -фосфатный каркас $ $ $ $ $ $ $ $ $

Синтез ДНК

ДНК-полимераза III затем будет синтезировать непрерывную или прерывистая цепь ДНК, в зависимости от того, происходит ли это на ведущей или отстающей цепи (фрагмент Окадзаки ) ДНК. ДНК-полимераза III имеет высокую процессивность и поэтому очень быстро синтезирует ДНК. Такая высокая процессивность частично обусловлена ​​β-зажимами, которые «держатся» за нити ДНК.

----------->* * * *! ! ! ! $ $ $ $ $ $ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ | ДНК | <--дезоксирибоза (сахар) -фосфатный скелет G U A U C G T A G G | Pol | <--РНК-праймер * * * * * * * * * * | _III_ _ | <--hydrogen bonding C A T A G C A T C C <--матрица ss ДНК (одноцепочечная ДНК ) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ <--дезоксирибоза (сахар) -фосфатный скелет $ $ $ $ $ $ $ $ $ $

Удаление праймера

После репликации желаемой области праймер РНК удаляется ДНК-полимеразой I посредством процесса из перевод псевдонима. Удаление праймера РНК позволяет ДНК-лигазе лигировать разрыв ДНК-ДНК между новым фрагментом и предыдущей цепью. ДНК-полимеразы I и III, наряду со многими другими ферментами, все необходимы для высокой точности и высокой процессивности репликации ДНК.

• Бета-зажим
• ДНК-полимераза
• Репликация ДНК

• Обзор в Государственный университет штата Орегон
• ДНК + полимераза + III в Национальной медицинской библиотеке США Медицинские предметные рубрики (MeSH)
• Борьба с патогенными бактериями - как выключить ключевой комплекс ДНК-полимеразы