Репликация днк: учебное пособие
жүктеу/скачать 2,57 Mb. Pdf көрінісі
|
|
4.3.2.3. ДНК-лигазы ДНК-лигазы соединяют нити ДНК при репликации, репарации и рекомбинации. Все известные лигазы способны образовывать фосфодиэфрные мостики между 5'-фосфориль- ной и 3'-гидроксильной группами соседних дезоксинуклеотидов в местах разрывов ДНК. Лучше всего описана ДНК-лигаза, индуцируемая в Е. соli после заражения клетки фагом Т4 (Т4-лигаза). Она обладает уникальной способностью соединять двунитевые фрагменты ДНК по концам разрыва. Физиологическая роль этой реакции неизвестна, но практическое ее значение в манипуляциях с рекомбинантной ДНК неоценимо. ДНК-лигазы некоторых бактерий, бактериофагов и млекопитающих выделены и их структура и механизм каталитической активности установлены. ДНК-лигазы Е. coli, фагов Т4 и Т7 являются одиночными полипептидами, а тонкая структура ДНК-лигаз млекопитаю- щих неизвестна. Для образования фосфодиэфирных связей между соответствующими кон- цами нуклеотидных цепей лигазы используют энергию гидролиза либо АТР, либо его про- изводного – никотинамид-адениндинуклеотида Реакция протекает в несколько этапов, как это показано на рис. 17. Аденилильная единица переносится на Е-аминогруппу лизинового остатка лигазы с одновременным высвобождением никотинамид мононуклеотида или неор- ганического фосфата соответственно; затем аденилильная группа переносится от лигазы на 5'-фосфорильную группу концевого остатка цепи ДНК с образованием пирофосфосфатного производного, аденилил-ДНК и замешается 3'-гидроксильной группой прилегающего конца ДНК. В результате этих реакций происходит образование фосфодиэфирных связей в цепи ДНК за счет энергии гидролиза пирофосфосфатной связи NАD+ или АТР. Для образования фосфодиэфирной связи во всех случаях, кроме лигазы фага Т4, должно произойти соедине- ние нуклеотида, содержащего акцепторную 3'-гидроксильную группу, с соседним нуклео- тидом, несущим активированную 5'-фосфатную группу. ДНК-лигазы Е. соli и фага Т4 могут соединять концы двух разных дуплексных фрагментов или разорванные концы цепей линей- ной или кольцевой ДНК. Таким образом, С помощью ДНК-лигаз могут образовываться и линейные, и кольцевые двунитевые молекулы ДНК. Рис. 17. Схема работы ДНК-лигазы И. М. Спивак. «Репликация ДНК: учебное пособие» 49 У эукариот описано несколько лигаз. Лигаза I необходима для сшивания фрагментов Оказаки и некоторых репарационных реакций, ее уровень коррелирует с пролиферативной активностью, она колокализуется в «фокусах репликации» и соочищается вместе с высоко- молекулярным репликативным комплексом. Лигаза II появляется как продукт деградации лигазы III, а лигаза III имеет несколько изоформ, вовлеченных в процессы репарации и рекомбинации. Недавно описана лигаза IV, которая необходима для V(D)J рекомбинации и негомологичного соединения концов ДНК при репарации двунитевых разрывов. жүктеу/скачать 2,57 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|