Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Комплексы SMC представляют собой большое семейство АТФаз, участвующих во многих аспектах организации и динамики хромосом высшего порядка. SMC расшифровывается как Structural Maintenance of Chromosomes (структурное поддержание хромосом).
SMC complexes represent a large family of ATPases that participate in many aspects of higher order chromosome organization and dynamics. SMC stands for Structural Maintenance of Chromosomes.
Прокариотические СМК
SMC-белки консервативны у организмов от бактерий до человека. Большинство бактерий имеют единственный SMC-белок в каждом виде, который формирует гомодимер. Недавно было показано, что SMC-белки помогают ДНК дочерних клеток в области начала репликации, обеспечивая правильное разделение. У подкласса грамотрицательных бактерий, включая Escherichia coli, аналогичную роль выполняет отдалённо родственный белок, известный как MukB.
SMC proteins are conserved from bacteria to humans. Most bacteria have a single SMC protein in individual species that forms a homodimer. Recently SMC proteins have been shown to aid the daughter cells DNA at the origin of replication to guarantee proper segregation. In a subclass of Gram negative bacteria, including Escherichia coli, a distantly related protein known as MukB plays an equivalent role.
Вторичная и третий уровень
Димеры SMC образуют V-образную молекулу с двумя длинными спиральными рукавами. Для формирования такой уникальной структуры, протомер SMC самопроизвольно складывается за счет антипараллельных взаимодействий спиральных катушек, образуя молекулу в форме стержня. На одном конце молекулы N-концевые и C-концевые домены формируют ATP-связывающий домен. Другой конец называется шарнирным доменом. Два протомера затем димеризуют через свои шарнирные домены и образуют V-образный димер. Длина спиральных рукавов составляет около 50 нм. Такие длинные "антипараллельные" спиральные катушки встречаются крайне редко и обнаружены только у белков SMC (и их родственников, таких как Rad50). ATP-связывающий домен белков SMC структурно связан с доменом ABC-транспортеров – большого семейства трансмембранных белков, активно транспортирующих небольшие молекулы через клеточные мембраны. Предполагается, что цикл связывания и гидролиза АТФ модулирует цикл открытия и закрытия V-образной молекулы. Однако, детальные механизмы действия белков SMC остаются невыясненными.
SMC dimers form a V shaped molecule with two long coiled coil arms. To make such a unique structure, an SMC protomer is self folded through anti parallel coiled coil interactions, forming a rod shaped molecule. At one end of the molecule, the N terminal and C terminal domains form an ATP binding domain. The other end is called a hinge domain. Two protomers then dimerize through their hinge domains and assemble a V shaped dimer. The length of the coiled coil arms is ~50 nm long. Such long "antiparallel" coiled coils are very rare and found only among SMC proteins (and their relatives such as Rad50). The ATP binding domain of SMC proteins is structurally related to that of ABC transporters, a large family of transmembrane proteins that actively transport small molecules across cellular membranes. It is thought that the cycle of ATP binding and hydrolysis modulates the cycle of closing and opening of the V shaped molecule. Still, the detailed mechanisms of action of SMC proteins remain to be determined.
Агрегация СМК
Белки SMC обладают потенциалом к формированию более крупной кольцеобразной структуры. Способность создавать различные архитектурные организации позволяет осуществлять разнообразную регуляцию функций. К возможным конфигурациям относятся двойные кольца, филаменты и розетки. Двойное кольцо состоит из четырех белков SMC, связанных в головках и шарнирах, формируя кольцо. Филаменты представляют собой цепочку из попеременно расположенных белков SMC. Розетки – это структуры, напоминающие розу, с концевыми сегментами во внутренней области и шарнирами – во внешней.
The SMC proteins have the potential to form a larger ring like structure. The ability to create different architectural arrangements allows for various regulations of functions. Some of the possible configurations are double rings, filaments, and rosettes. Double rings are 4 SMC proteins bound at the heads and hinge, forming a ring. Filaments are a chain of alternating SMCs. Rosettes are rose like structures with terminal segments in the inner region and hinge in the outer region.