DNA 중합 효소 I

General structureEdit

Pol I 는 주로 손상된 DNA 의 수리에 작용합니다. Pol I 는 주어진 단백질에 흩어져있는 알파 및 베타 세그먼트로 구성된 알파/베타 단백질 superfamily 단백질 클래스의 일부입니다. 대장균 DNA Pol I 는 2 개의 분리 된 효소 활성을 갖는 4 개의 도메인으로 구성된다. 네 번째 도메인으로 구성 exonuclease 는 교정하고 검토한 제품의 DNA Pol I 과를 제거할 수 있습니다 모든 최선을 다하고 실수로 Pol I. 다른 세 개의 도메인을 함께 작업을 지탱하는 DNA 중합효소 연 활동입니다.

이자형. 대장균 박테리아는 5 가지 DNA 중합 효소를 포함합니다:DNA Pol I,DNA Pol II,DNA Pol III,DNA Pol IV 및 DNA Pol V. 진핵 세포는 5 가지 DNA 중합 효소를 포함합니다:α,β,γ,δ 및 γ. 진핵 생물 DNA 중합 효소 β 는 주요 기능이 복제보다는 DNA 수리와 관련되어 있기 때문에 대장균 DNA Pol I 와 가장 유사합니다. DNA 중합 효소 β 는 주로 염기 절제-수리 및 뉴클레오티드-절제 수리에 사용됩니다. 총 15 개의 인간 DNA 중합 효소가 확인되었습니다.

구조 및 기능의 유사성을 다른 polymerasesEdit

공유 primase-바인딩 펩티드에서 archaeal PolD 와 진 핵 Pola

에서 DNA 복제의 주요 DNA 물가 지속적으로 확장의 방향에 복제 포크 운동, 반면 DNA 지체 가닥의 실행 불연속으로 반대 방향으로 Okazaki fragments. DNA 중합 효소는 또한 DNA 사슬을 개시 할 수 없으므로 프라이머로 알려진 짧은 RNA 또는 DNA 세그먼트에 의해 개시되어야한다. DNA 중합이 일어나기 위해서는 두 가지 요구 사항이 충족되어야합니다. 우선,모든 DNA 중합 효소는 템플릿 가닥과 프라이머 가닥을 모두 가져야합니다. RNA 와 달리 DNA 중합 효소는 템플릿 가닥에서 DNA 를 합성 할 수 없습니다. 합성은 5’에서 3’방향으로 Primase 에 의해 합성 된 rna 프라이머로 알려진 짧은 RNA 세그먼트에 의해 시작되어야합니다. 그런 다음 DNA 합성은 기존 DNA 가닥 또는 RNA 프라이머의 끝에서 3’히드 록실 그룹에 dNTP 를 첨가함으로써 발생합니다. 둘째,DNA 중합 효소는 수소 결합을 통해 기존 가닥에 새로운 뉴클레오타이드 만 추가 할 수 있습니다. 이후로 모든 DNA 폴는 유사한 구조를 갖고 있는,그들은 모두가 공유하는 두 개의 금속 이온 촉매 효소 메커니즘이 있습니다. 금속 이온 중 하나는 프라이머 3’하이드 록실 그룹을 활성화시킨 다음 dNTP 의 1 차 5’인산염을 공격합니다. 두 번째 금속 이온은 떠나는 산소의 음전하를 안정화시키고,이후 두 개의 나가는 인산염 그룹을 킬레이트 화시킨다.

모든 DNA 중합 효소의 중합 효소 도메인의 X 선 구조는 인간의 오른손과 유사하다고 알려져 있습니다. 모든 DNA 중합 효소는 3 개의 도메인을 포함합니다. “손가락 도메인”으로 알려진 첫 번째 도메인은 dNTP 및 쌍을 이루는 템플릿 기반과 상호 작용합니다. 또한”손가락 도메인”은 템플릿과 상호 작용하여 활성 사이트에서 올바르게 배치합니다. “팜 도메인”으로 알려진 두 번째 도메인은 인산기의 전달 반응을 촉매합니다. 마지막으로,”엄지 도메인”으로 알려진 세 번째 도메인은 이중 가닥 DNA 와 상호 작용합니다. 엑소 뉴 클레아 제 도메인은 자체 촉매 부위를 포함하고 잘못된 염기를 제거합니다. 7 개의 상이한 DNA 중합 효소 계열 중에서,”팜 도메인”은 이들 계열 중 5 개에서 보존된다. “손가락의 도메인”및”엄지 손가락의 도메인”에 일치하지 않는 각각의 가족으로 인해 다양한 보조 구조물 요소에서 다른습니다.

FunctionEdit

Pol 나는 4 개의 효소 활동을 소유합니다:

  1. 5’→3′(앞으로)DNA-dependent DNA 중합효소 연 활동이 요구되는 3’프라이머 사이트와 템플 스트랜드
  2. 3’→5′(역방향)exonuclease 활동하는 중재 교정
  3. 5’→3′(앞으로)exonuclease 활동을 중재 닉 번역 during DNA repair.
  4. A5’→3′(순방향)RNA 의존성 DNA 중합 효소 활성. Pol I 는 DNA 템플릿보다 상당히 낮은 효율(0.1–0.4%)의 RNA 템플릿에서 작동하며,이 활성은 아마도 제한된 생물학적 의미 일 것입니다.

Pol I 가 주로 DNA 복제 또는 DNA 손상 복구에 사용되었는지 여부를 결정하기 위해 대장균의 결핍 된 Pol I 돌연변이 균주로 실험을 수행했습니다. Pol I 가 부족한 돌연변이 균주를 분리하고 돌연변이 원으로 처리 하였다. 돌연변이 균주는 정상적으로 계속 성장하고 Pol I 가 부족한 박테리아 콜로니를 개발했으며 이는 Pol I 가 DNA 복제에 필요하지 않음을 확인했습니다. 그러나 돌연변이 균주는 또한 자외선과 같이 DNA 를 손상시키는 특정 요인에 극도의 민감성을 수반하는 특성을 나타냈다. 따라서 이것은 Pol I 가 DNA 복제보다는 DNA 손상을 복구하는 데 관여 할 가능성이 더 높다는 것을 재확인했다.

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