generel strukturrediger
Pol i fungerer hovedsageligt i reparation af beskadiget DNA. Pol i er en del af alfa/beta-protein superfamilieproteinklassen, som består af alfa-og beta-segmenter, der er spredt over et givet protein. E. coli DNA Pol I består af fire domæner med to separate aktiviteter. Det fjerde domæne består af en eksonuklease, der korrekturlæser produktet af DNA Pol i og er i stand til at fjerne eventuelle fejl begået af Pol I. De andre tre domæner arbejder sammen for at opretholde DNA-polymeraseaktivitet.
E. coli-bakterier indeholder 5 forskellige DNA-polymeraser: DNA Pol i, DNA Pol II, DNA Pol III, DNA Pol IV og DNA Pol V. eukaryote celler indeholder 5 forskellige DNA-polymeraser: liter, liter, liter, liter, liter og liter. Eukaryot DNA-polymerase, der ligner mest E. coli DNA Pol i, fordi dens hovedfunktion er forbundet med DNA-reparation snarere end replikation. DNA-polymerase er hovedsageligt anvendes i basen udskæring-reparation og nukleotid-udskæring reparation. I alt 15 humane DNA-polymeraser er blevet identificeret.
strukturel og funktionel lighed med andre polymeraseredit
ledende DNA-streng forlænges kontinuerligt i retning af replikationsgaffelbevægelse, hvorimod den DNA-laggende streng løber diskontinuerligt i den modsatte retning som okasaki-fragmenter. DNA-polymeraser kan heller ikke initiere DNA-kæder, så de skal initieres af korte RNA-eller DNA-segmenter kendt som primere. For at DNA-polymerisering skal finde sted, skal to krav være opfyldt. Først og fremmest skal alle DNA-polymeraser have både en skabelonstreng og en primerstreng. I modsætning til RNA kan DNA-polymeraser ikke syntetisere DNA fra en skabelonstreng. Syntese skal initieres af et kort RNA-segment, kendt som RNA-primer, syntetiseret af Primase i retningen 5′ til 3′. DNA-syntese sker derefter ved tilsætning af en dNTP til 3′ – gruppen i slutningen af den allerede eksisterende DNA-streng eller RNA-primer. For det andet kan DNA-polymeraser kun tilføje nye nukleotider til den allerede eksisterende streng gennem hydrogenbinding. Da alle DNA-polymeraser har en lignende struktur, deler de alle en to-metal ionkatalyseret polymerasemekanisme. En af metalionerne aktiverer primeren 3′, som derefter angriber dNTP ‘s primære 5’ fosfat. Den anden metalion stabiliserer det efterladende ILTS negative ladning og chelaterer derefter de to spændende fosfatgrupper.
røntgenstrukturerne af polymerasedomænet for alle DNA-polymeraser er blevet sagt at ligne det af et menneskes højre hånd. Alle DNA-polymeraser indeholder tre domæner. Det første domæne, der er kendt som” fingers domain”, interagerer med dNTP og den parrede skabelonbase. “Fingers domain” interagerer også med skabelonen for at placere den korrekt på det aktive sted. Kendt som” palm-domænet ” katalyserer det andet domæne reaktionen af overførslen af phosphorylgruppen. Endelig interagerer det tredje domæne, der er kendt som “tommelfingerdomænet”, med dobbeltstrenget DNA. Eksonukleasedomænet indeholder sit eget katalytiske sted og fjerner forkert parrede baser. Blandt de syv forskellige DNA-polymerasefamilier bevares” palmdomænet ” i fem af disse familier. “Fingerdomænet” og “tommelfingerdomænet” er ikke konsistente i hver familie på grund af forskellige sekundære strukturelementer fra forskellige sekvenser.
FunctionEdit
Pol i besidder fire aktiviteter:
- A 5′ lut3 ‘(fremad) DNA-afhængig DNA-polymeraseaktivitet, der kræver et 3 ‘primersted og en skabelonstreng
- A 3’lut5′ (omvendt) eksonukleaseaktivitet, der formidler korrekturlæsning
- A 5’lut3′ (fremad) eksonukleaseaktivitet, der formidler nick-Oversættelse under DNA-reparation.
- A 5′ kur 3 ‘ (fremad) RNA-afhængig DNA-polymeraseaktivitet. Pol i opererer på RNA-skabeloner med betydeligt lavere effektivitet (0,1-0,4%) end det gør DNA-skabeloner, og denne aktivitet er sandsynligvis kun af begrænset biologisk betydning.
for at bestemme, om Pol i primært blev brugt til DNA-replikation eller til reparation af DNA-skade, blev der udført et eksperiment med en mangelfuld Pol i-mutant stamme af E. coli. Den mutante stamme, der manglede Pol i, blev isoleret og behandlet med et mutagen. Den mutante stamme udviklede bakteriekolonier, der fortsatte med at vokse normalt, og som også manglede Pol I. Dette bekræftede, at Pol i ikke var påkrævet til DNA-replikation. Imidlertid viste den mutante stamme også egenskaber, der involverede ekstrem følsomhed over for visse faktorer, der beskadigede DNA, som UV-lys. Dette bekræftede således, at Pol i var mere tilbøjelige til at være involveret i reparation af DNA-skader snarere end DNA-replikation.