ДНК-полимераза V
Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено из Pol V )
Перейти к навигации Перейти к поиску
ДНК-полимераза V, субъединица C
Идентификаторы
ОрганизмEscherichia coli
(ул. К-12 субстр. MG1655)
СимволumuC
Энтрез946359
RefSeq (прот.)НП_415702.1
ЮниПротP04152
Другие данные
номер ЕС2.7.7.7
хромосомагеном: 1,23 - 1,23 Мб
Ищи
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро
ДНК-полимераза V, субъединица D
Идентификаторы
ОрганизмEscherichia coli
(ул. К-12 субстр. MG1655)
Символумуд
Энтрез945746
RefSeq (прот.)НП_415701.1
ЮниПротP0AG11
Другие данные
номер ЕС3.4.21.-
хромосомагеном: 1,23 - 1,23 Мб
Ищи
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро

ДНК-полимераза V ( Pol V ) представляет собой фермент полимеразы , участвующий в механизмах репарации ДНК у бактерий, таких как Escherichia coli . Он состоит из гомодимера UmuD' и мономера UmuC , образуя белковый комплекс UmuD'2C. [1] Он является частью Y-семейства ДНК-полимераз, которые способны выполнять синтез ДНК-трансляции (TLS). [2] Транслезионные полимеразы обходят повреждения ДНК во время репликации ДНК - если повреждение не репарируется или не обходится, вилка репликации может остановиться и привести к гибели клетки. [3]Однако Y-полимеразы имеют низкую точность последовательности во время репликации (склонны добавлять неправильные нуклеотиды). Когда белки UmuC и UmuD' были первоначально обнаружены в E. coli , считалось, что они являются агентами, которые ингибируют верную репликацию ДНК и вызывают высокий уровень мутаций в синтезе ДНК после воздействия УФ-света . [2] Полимеразная функция Pol V не была обнаружена до конца 1990-х годов, когда был успешно извлечен UmuC, последующие эксперименты однозначно доказали, что UmuD'2C является полимеразой. Это открытие привело к обнаружению многих ортологов Pol V и открытию Y-семейства полимераз. [4]

Функция

Pol V функционирует как полимераза TLS (синтез ДНК трансфекции) в E. coli как часть SOS-ответа на повреждение ДНК. [4] Когда ДНК повреждена, обычные полимеразы синтеза ДНК не могут добавить dNTP на вновь синтезированную цепь. ДНК-полимераза III (Pol III) является обычной ДНК-полимеразой E. coli . Поскольку Pol III останавливается, не в силах добавить нуклеотиды к зарождающейся цепи ДНК, клетка подвергается риску коллапса репликационной вилки и гибели клетки. Функция Pol V TLS зависит от ассоциации с другими элементами ответа SOS, что наиболее важно, трансфузионная активность Pol V сильно зависит от образования нуклеопротеиновых филаментов RecA . [5]Pol V может использовать TLS на поражениях, которые блокируют репликацию или неправильное кодирование повреждений, которые изменяют основания и приводят к неправильному спариванию оснований . Тем не менее, он не может транслировать через 5' → 3' ошибки никнейма магистрали. [6] Pol V также не обладает экзонуклеазной активностью, что делает невозможным корректировку синтеза, что делает его подверженным ошибкам. [7]

SOS-ответ

Реакция SOS у E. coli пытается смягчить эффект повреждающего стресса в клетке. Роль Pol V в SOS-ответе, запускаемом УФ-излучением, описывается следующим образом:

  1. Pol III останавливается на месте поражения.
  2. Репликационная геликаза ДНК DnaB продолжает расширять репликативную вилку , создавая сегменты одноцепочечной ДНК (оцДНК) перед повреждением.
  3. белки, связывающие оцДНК (SSB), стабилизируют оцДНК.
  4. RecA рекрутируется и загружается в одноцепочечную ДНК с помощью RecFOR , заменяя SSB. Формирование нуклеопротеиновой нити RecA (RecA*).
  5. RecA функционирует через белки-посредники для активации Pol V (см. Регламент).
  6. Pol V получает доступ к 3'-ОН растущей цепи ДНК и удлиняет цепь за место повреждения.
  7. Pol III возобновляет удлинение. [8]

Регулирование

Pol V экспрессируется в клетке только во время ответа SOS. Он очень жестко регулируется на разных уровнях экспрессии белка и с помощью различных механизмов, чтобы избежать его активности, если только это не является абсолютно необходимым для выживания клетки. [8] Строгая регуляция Pol V проистекает из его плохой точности репликации, Pol V сильно мутагенен и используется в качестве последнего средства в механизмах репарации ДНК. Таким образом, экспрессия комплекса UmuD'2C занимает 45–50 минут после воздействия УФ-излучения. [6]

Транскрипционная регуляция

Транскрипция генов SOS-ответа негативно регулируется репрессором LexA . LexA связывается с промотором оперона UmuDC и ингибирует транскрипцию гена. [1] Повреждение ДНК в клетке приводит к образованию RecA*. RecA* взаимодействует с LexA и стимулирует его протеолитическую активность , что приводит к ауторасщеплению репрессора, освобождая оперон для транскрипции. Оперон UmuDC транскрибируется и транслируется в UmuC и UmuD. [5]

Посттрансляционное регулирование

Образование комплекса UmuD'2C ограничивается образованием UmuD' из UmuD. [7] UmuD состоит из полипептида, состоящего из 139 аминокислотных остатков, которые образуют стабильную третичную структуру, однако он нуждается в посттрансляционной модификации , чтобы быть в активной форме. [1] UmuD обладает самопротеолитической активностью, которая активируется RecA, он удаляет 24 аминокислоты на N-конце , превращая его в UmuD'. UmuD' может образовывать гомодимер и связываться с UmuC с образованием активного комплекса UmuD'2C. [5]

Функциональная регуляция

Комплекс UmuD'2C неактивен, если он не связан с RecA*. Pol V напрямую взаимодействует с RecA* на 3'-конце нуклеопротеиновой нити; это место зарождающейся цепи ДНК, где Pol V перезапускает синтез ДНК . [8] Кроме того, было показано, что путь REV1 /REV3L/REV7 необходим для синтеза TLS, опосредованного ДНК-полимеразой V. [9]

использованная литература

  1. ^ a b c Sutton MD, Walker GC (июль 2001 г.). «Управление ДНК-полимеразами: координация репликации ДНК, репарация ДНК и рекомбинация ДНК» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (15): 8342–9. doi : 10.1073/pnas.111036998 . ПМС  37441 . PMID  11459973 .
  2. ^ a b Ян В (февраль 2003 г.). «ДНК-полимеразы восстановления повреждений Y» . Текущее мнение в структурной биологии . 13 (1): 23–30. doi : 10.1016/S0959-440X(02)00003-9 . PMID 12581656 . 
  3. ^ Гаррет Р.Х. (2013). Биохимия (1-е канадское изд.). Торонто: образование Нельсона. п. 343. ИСБН 9780176502652.
  4. ^ a b Гудман М.Ф., Вудгейт Р. (октябрь 2013 г.). «ДНК-полимеразы трансфекции» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 5 (10): а010363. doi : 10.1101/cshperspect.a010363 . ПВК 3783050 . PMID 23838442 .  
  5. ^ a b c Ярош Д.Ф., Бёнинг П.Дж., Коэн С.Е., Уокер Г.К. (февраль 2007 г.). «ДНК-полимеразы Y-семейства в Escherichia coli». Тенденции в микробиологии . 15 (2): 70–7. doi : 10.1016/j.tim.2006.12.004 . hdl : 1721.1/70041 . PMID 17207624 . 
  6. ^ a b Патель М., Цзян К., Вудгейт Р., Кокс М.М., Гудман М.Ф. (июнь 2010 г.). «Новая модель SOS-индуцированного мутагенеза: как белок RecA активирует ДНК-полимеразу V» . Критические обзоры по биохимии и молекулярной биологии . 45 (3): 171–84. дои : 10.3109/10409238.2010.480968 . ПВК 2874081 . PMID 20441441 .  
  7. ^ а б Ян В (май 2014 г.). «Обзор ДНК-полимераз Y-семейства и тематическое исследование ДНК-полимеразы η человека» . Биохимия . 53 (17): 2793–803. дои : 10.1021/bi500019s . ПМК 4018060 . PMID 24716551 .  
  8. ^ a b c Fuchs RP, Fujii S (декабрь 2013 г.). «Синтез трансфузии ДНК и мутагенез у прокариот» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 5 (12): а012682. doi : 10.1101/cshperspect.a012682 . ПМС 3839610 . PMID 24296168 .  
  9. ↑ Doles J, Oliver TG, Cameron ER, Hsu G, Jacks T, Walker GC, Hemann MT (ноябрь 2010 г.). «Подавление Rev3, каталитической субъединицы Pol{zeta}, повышает чувствительность лекарственно-устойчивых опухолей легких к химиотерапии» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (48): 20786–91. doi : 10.1073/pnas.1011409107 . ПВК 2996428 . PMID 21068376 .  

внешняя ссылка

  • Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : P0AG11 (белок E. coli UmuD) в PDBe-KB .
Получено с https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=DNA_polymerase_V&oldid=1054142121 "
Contribute a better translation