ADN polimeraza III

Această intrare pe tema enzimelor este doar o schiță . Contribuiți la îmbunătățirea acestuia în conformitate cu convențiile Wikipedia . Urmați sfaturile de proiectare de referință .

Holoenzima ADN polimeraza III este principalul complex enzimatic ( numărul CE 2.7.7.7^[1] ) implicat în replicarea ADN procariotului , descoperit de Thomas Kornberg (fiul lui Arthur Kornberg ) și Malcolm Gefter în 1970 în Escherichia coli . Acest complex are o procesivitate ridicată (numărul de nucleotide adăugate la fiecare legătură) și, referindu-se la replicarea genomului E. coli , funcționează împreună cu alte patru ADN polimeraze ( Pol I , Pol II , Pol IV , Pol V ). Ca principală enzimă implicată în replicare, ADN Pol III are și capacități de corectură (activitate de exonuclează 3'-5 ') care corectează erorile de replicare . Își îndeplinește sarcina asociată, în starea sa activă, cu un complex mai mare numit replisome , situat la furca de replicare .

Componente

reprezentare schematică a ADN polimerazei III * cu subunitățile sale.

Holoenzima, care are o masă moleculară de aproximativ 900 kD , constă din următoarele componente:

• 2 nuclee de polimerizare sau nuclee , fiecare constând din:
  • subunitatea α (129,9 kD) efectuează activitatea de polimerizare;
  • subunitatea ε (27,5 kD) efectuează activitatea de corectură ;
  • subunitatea θ (8,6 kD) servește la stimularea exonucleazei.
• două unități τ (71,1 kD) (sau un dimer τ ) care conectează cele 2 nuclee enzimatice .
• un complex γ ( ATPază dependentă de ADN ) care funcționează ca o clemă pentru fragmentele Okazaki și ajută inelul β să lege ADN-ul ( clamp loader ). Complexul γ este format din 5 subunități:
  • subunitatea γ (47,5 kD) care leagă ATP ;
  • subunitatea δ (38,7 kD) care leagă β;
  • subunitatea δ ' (36,9 kD) care leagă γ și δ;
  • subunitatea χ (16,6 kD) care leagă proteinele SSB ;
  • subunitatea ψ (15,2 kD) care leagă χ și γ.

În plus față de cele anterioare, există mai multe inele independente β (sau cu clemă glisantă ) (40,6 kD) care se leagă de complexul doi câteodată în funcția de clemă ADN : acestea determină atașarea polimerazei la ADN. Inelul β constă din două subunități β homodimerice.

Toate subunitățile anterioare, luate împreună, formează complexul enzimatic definit de holoenzima ADN polimerază III , în timp ce fără inelul β vorbim de pol III * . Miezurile plus dimerul β se numesc pol III ' . ^[2]

Operațiune

Asamblare

Premisa necesară pentru asamblarea ADN pol III este deschiderea furcii de replicare cu ajutorul unei helicaze , la care încărcătorul cu cleme (complexul γ) este conectat printr-un conector. În acest moment, o serie de pași au loc în succesiune rapidă:

• Inițial, încărcătorul cu cleme , după legarea unui inel β, hidrolizează o moleculă de ATP și încarcă inelul pe un complex ADN șablon- primer (acesta va constitui firul principal );
• Prin legarea ADN-ului, inelul β modifică conformația încărcătorului cu cleme , care dobândește o afinitate mare pentru nucleul polimerazei. În acest fel adevăratul nucleu catalitic al polimerazei se leagă de ADN: scopul inelului β este tocmai de a „lega” complexul de catena;
• Dimerul τ își îndeplinește funcția de "dimerizare" și leagă cel de-al doilea nucleu polimerazic, asociat cu un alt inel β.

Fiecare dintre cele două complexe de holoenzimă va sintetiza acum una dintre noile catene de ADN, respectiv, la o rată de aproximativ 1000 nucleotide pe secundă. Să analizăm acum în detaliu mecanismul complex pentru replicarea șirului întârziat .

Replicarea firului întârziat

În timp ce odată ancorat de enzimă, catena principală nu mai pierde afinitatea cu miezul catalitic (dacă nu după mai mult de 500.000 de baze , făcându-l una dintre polimerazele cu cea mai mare afinitate pentru lanțul nucleotidic, datorită clemei glisante ), sinteza a catenei întârziate necesită o serie de pași ciclici, în timpul cărora noile inele β vor fi atașate continuu și eliberate de catena. Acest lucru se datorează faptului că, din moment ce polimerizarea este obligatorie în direcția 5'-3 ', pentru a putea sintetiza continuu polimeraza în direcția opusă este forțat să creeze o serie de bucle consecutive cu filamentul. Primul pas este încărcarea unui inel β pe încărcătorul cu clemă (când asamblarea este finalizată), care, cu hidroliza ATP , este deschisă de subunitatea δ și încărcată pe ADN.

Notă

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe ADN polimeraza III

Portalul de biologie : Accesați intrările Wikipedia care se ocupă de biologie