Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Гексамерический моторный белок T7 ДНК-геликаза (gp4) — это гексамерический моторный белок, кодируемый фагами T7, который использует энергию, высвобождающуюся при гидролизе dTTP, для однонаправленного перемещения вдоль одноцепочечной ДНК, раскручивая (геликаза) две цепи по мере продвижения. Он также является примазой, синтезирующей короткие фрагменты РНК, инициирующие синтез ДНК. Он образует комплекс с T7 ДНК-полимеразой. Гомологи этого белка обнаружены в митохондриях (в виде Twinkle) и хлоропластах.
Hexameric motor protein
T7 DNA helicase (gp4) is a hexameric motor protein encoded by T7 phages that uses energy from dTTP hydrolysis to process unidirectionally along single stranded DNA, separating (helicase) the two strands as it progresses. It is also a primase, making short stretches of RNA that initiates DNA synthesis. It forms a complex with T7 DNA polymerase. Its homologs are found in mitochondria (as Twinkle) and chloroplasts.
Кристальная структура
Кристаллическая структура была определена с разрешением 3,0 Å в 2000 году, как показано на рисунке в публикации. В (А) обратите внимание, что отдельные субъединицы, по-видимому, закреплены за счет взаимодействий между альфа-спиралью и соседней субъединицей. В (B) наблюдается шесть наборов из трех петель. Красная петля, известная как петля II, содержит три остатка лизина и предположительно участвует в связывании одноцепочечной ДНК, которая поступает в центр фермента.
The crystal structure was solved to 3.0 Å resolution in 2000, as shown in the figure in the reference. In (A), notice that the separate subunits appear to be anchored through interactions between an alpha helix and an adjacent subunit. In (B), there are six sets of three loops. The red loop, known as loop II, contains three lysine residues and is thought to be involved in binding the ssDNA that is fed through the center of the enzyme.
Механизм последовательного гидролиза dTTP
Крамптон и другие предложили механизм гидролиза dTTP, зависящий от одноцепочечной ДНК (ssDNA), осуществляемый T7 ДНК-геликазой, как показано на рисунке ниже. В их модели белковые петли, расположенные на каждой гексамерической субъединице, каждая из которых содержит три остатка лизина, последовательно взаимодействуют с отрицательно заряженным фосфатным остовом ssDNA. Это взаимодействие, предположительно, вызывает конформационное изменение в активно связанной субъединице, обеспечивая эффективное высвобождение dTDP из его сайта связывания dTTP. В процессе высвобождения dTDP, ssDNA передается соседней субъединице, которая подвергается аналогичному процессу. Предыдущие исследования уже показали, что ssDNA способна связываться с двумя гексамерическими субъединицами одновременно.
Crampton et al. have proposed a mechanism for the ssDNA dependent hydrolysis of dTTP by T7 DNA helicase as shown in the figure below. In their model, protein loops located on each hexameric subunit, each of which contain three lysine residues, sequentially interact with the negatively charged phosphate backbone of ssDNA. This interaction presumably causes a conformational change in the actively bound subunit, providing for the efficient release of dTDP from its dTTP binding site. In the process of dTDP release, the ssDNA is transferred to the neighboring subunit, which undergoes a similar process. Previous studies have already suggested that ssDNA is able to bind to two hexameric subunits simultaneously.