Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
DnaB геликазасы – бактерияларда ДНК репликациясы кезінде репликациялық шанышқыны ашатын фермент. DnaB-ның АТФ гидролизі арқылы ДНК бойымен жылғалымын және дуплексті денатурациялау механизмі әлі толық анықталмаған. Алайда, белоктың төртіншілік құрылымында N-терминалды доменнің димеризациялануын қамтитын өзгеріс байқалды және бұл ферментативтік цикл кезінде болуы мүмкін. DnaB бастапқыда dnaA-ға байланысса, ол теріс регулятор болып табылатын dnaC-мен байланысқан күйде болады. DnaC диссоциацияланғаннан кейін, DnaB dnaG-ға байланысады. N-терминальдық бөлігі ортогональды шоғыр құрайтын көп спиральді құрылымға ие.
DnaB helicase is an enzyme in bacteria which opens the replication fork during DNA replication. Although the mechanism by which DnaB both couples ATP hydrolysis to translocation along DNA and denatures the duplex is unknown, a change in the quaternary structure of the protein involving dimerisation of the N terminal domain has been observed and may occur during the enzymatic cycle. Initially when DnaB binds to dnaA, it is associated with dnaC, a negative regulator. After DnaC dissociates, DnaB binds dnaG. The N terminal has a multi helical structure that forms an orthogonal bundle.
Көбейтуді бастау механизмі
Репликацияның басталу фазасына кем дегенде 10 түрлі фермент немесе ақуыз қатысады. Олар ДНК спиралін бастапқы нүктесінде ашып, келесі реакциялар үшін алдын ала кешен құрайды. Іске қосу процесінің маңызды компоненті – DnaA ақуызы, ол AAA+ АТФазалар (жасушалық әртүрлі қызметтермен байланысты АТФазалар) отбасының мүшесі. Көптеген AAA+ АТФазалар, DnaA сияқты, олигомерлер құрап, АТФ-ты салыстырмалы түрде баяу гидролиздейді. Бұл АТФ гидролизі ақуыздың екі күй арасындағы өзара ауысуын қамтамасыз ететін механизм ретінде әрекет етеді. DnaA жағдайында АТФ-қа байланысқан түрі белсенді, ал АДФ-қа байланысқан түрі белсенді емес. Сегіз DnaA ақуыз молекуласы, барлығы АТФ-қа байланысқан күйде, R және I сайттарын қамтитын спиральді кешен құрайды. DnaA, R сайттарына I сайттарына қарағанда жоғары сәйкес келеді және АТФ немесе АДФ байланысқан күйде де R сайттарына бірдей жақсы байланысады. I сайттары тек АТФ-қа байланысқан DnaA-мен байланысады, бұл DnaA-ның белсенді және белсенді емес түрлерін ажыратуға мүмкіндік береді. ДНК-ның оң жаққа бұрылған тығыз оралуы осы кешенді тиімді оң суперспиральге айналдырады. Жақын орналасқан ДНК-дағы туындаған кернеу A:T-ға бай ‘DUE’ (ДНК-ны айналдыру элементі) аймағында денатурацияға алып келеді. Репликация басталу нүктесінде қалыптасқан кешенге ДНК иілуіне көмектесетін бірнеше ДНК байланыстырушы ақуыздар – Hu, IHF және FIS та кіреді. DnaC ақуызы, тағы бір AAA+ АТФаза, денатурацияланған аймақтағы бөлінген ДНК тізбектеріне DnaB ақуызын жүктеуге қатысады. DnaC гексамері, әрбір суббірлігі АТФ-қа байланысқан күйде, сақина тәрізді DnaB геликазасымен тығыз кешен құрайды. Бұл DnaC-DnaB өзара әрекеттесуі DnaB сақинасын ашады, бұл процеске DnaB және DnaA арасындағы қосымша өзара әрекеттесу көмектеседі. ДНК-ның сақина тәрізді екі гексамері DUE-ге жүктеледі, біреуі әр ДНК тізбегіне. DnaC-қа байланысқан АТФ гидролизделді, DnaC босатылып, DnaB ДНК-ға байланысқан күйде қалады. DnaB геликазасын жүктеу репликацияны бастаудың маңызды қадамы болып табылады. Репликативтік геликаза ретінде DnaB 5'→3' бағытында бір тізбекті ДНК бойымен жылжып, қозғалғанда ДНК-ны айналдырып шығарады. Осылайша екі ДНК тізбегіне жүктелген DnaB геликазалары қарама-қарсы бағытта жылжып, екі мүмкін репликациялық шанышқы құрайды. Репликациялық шанышқыдағы барлық басқа ақуыздар тікелей немесе жанама түрде DnaB-мен байланысты.
At least 10 different enzymes or proteins participate in the initiation phase of replication. They open the DNA helix at the origin and establish a prepriming complex for subsequent reactions. The crucial component in the initiation process is the DnaA protein, a member of the AAA+ ATPase protein family (ATPases associated with diverse cellular activities). Many AAA+ ATPases, including DnaA, form oligomers and hydrolyze ATP relatively slowly. This ATP hydrolysis acts as a switch mediating interconversion of the protein between two states. In the case of DnaA, the ATP bound form is active and the ADP bound form is inactive. Eight DnaA protein molecules, all in the ATP bound state, assemble to form a helical complex encompassing the R and I sites in oriC. DnaA has a higher affinity for the R sites than I sites, and binds R sites equally well in its ATP or ADP bound form. The I sites, which bind only the ATP bound DnaA, allow discrimination between the active and inactive forms of DnaA. The tight right handed wrapping of the DNA around this complex introduces an effective positive supercoil. The associated strain in the nearby DNA leads to denaturation in the A:T rich 'DUE' (DNA Unwinding Element) region. The complex formed at the replication origin also includes several DNA binding proteins Hu, IHF and FIS that facilitate DNA bending. The DnaC protein, another AAA+ ATPase, then loads the DnaB protein onto the separated DNA strands in the denatured region. A hexamer of DnaC, each subunit bound to ATP, forms a tight complex with the hexameric, ring shaped DnaB helicase. This DnaC DnaB interaction opens the DnaB ring, the process being aided by a further interaction between DnaB and DnaA. Two of the ring shaped DnaB hexamers are loaded in the DUE, one onto each DNA strand. The ATP bound to DnaC is hydrolyzed, releasing the DnaC and leaving the DnaB bound to the DNA. Loading of the DnaB helicase is the key step in replication initiation. As a replicative helicase, DnaB migrates along the single stranded DNA in the 5'→3' direction, unwinding the DNA as it travels. The DnaB helicases loaded onto the two DNA strands thus travel in opposite directions, creating two potential replication forks. All other proteins at the replication fork are linked directly or indirectly to DnaB.