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
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:
- 5’→3′(앞으로)DNA-dependent DNA 중합효소 연 활동이 요구되는 3’프라이머 사이트와 템플 스트랜드
- 3’→5′(역방향)exonuclease 활동하는 중재 교정
- 5’→3′(앞으로)exonuclease 활동을 중재 닉 번역 during DNA repair.
- 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.