La helicasa DnaB es una enzima en las bacterias que abre la horquilla de replicación durante la replicación del ADN . Aunque se desconoce el mecanismo por el cual DnaB acopla la hidrólisis del ATP a la translocación a lo largo del ADN y desnaturaliza el dúplex, se ha observado un cambio en la estructura cuaternaria de la proteína que implica la dimerización del dominio N-terminal y puede ocurrir durante el ciclo enzimático . [1] Inicialmente, cuando DnaB se une a dnaA , se asocia con dnaC., un regulador negativo. Después de que DnaC se disocia, DnaB se une a dnaG .
ADN helicasa replicativo | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Identificadores | ||||||
Símbolo | DnaB | |||||
Gen NCBI | 948555 | |||||
UniProt | P0ACB0 | |||||
Otros datos | ||||||
Número CE | 3.6.1.- | |||||
|
Dominio terminal de helicasa N similar a DnaB | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Identificadores | ||||||||
Símbolo | DnaB | |||||||
Pfam | PF00772 | |||||||
InterPro | IPR007693 | |||||||
SCOP2 | 1jwe / SCOPe / SUPFAM | |||||||
|
Dominio terminal de helicasa C similar a DnaB | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Identificadores | ||||||||
Símbolo | DnaB_C | |||||||
Pfam | PF03796 | |||||||
Clan pfam | CL0023 | |||||||
InterPro | IPR007694 | |||||||
CDD | cd00984 | |||||||
|
El N-terminal tiene una estructura multi-helicoidal que forma un paquete ortogonal. [1] El dominio C-terminal contiene un sitio de unión de ATP y, por lo tanto, es probablemente el sitio de hidrólisis de ATP.
En eucariotas, la función de la helicasa la proporciona el complejo MCM ( mantenimiento de minicromosomas ).
La helicasa DnaB es el producto del gen dnaB . La enzima helicasa que se produce es un hexámero en E. coli , así como en muchas otras bacterias. La energía para la actividad de DnaB es proporcionada por la hidrólisis de NTP. La energía mecánica mueve el DnaB hacia la horquilla de replicación, dividiéndolo físicamente por la mitad.
DnaB de E. coli
En E. coli , dnaB es una proteína hexamérica de seis subunidades de 471 residuos, que forman una estructura en forma de anillo con simetría triple. Durante la replicación del ADN, la hebra rezagada de ADN se une al canal central de dnaB y se excluye la segunda hebra de ADN. La unión de los dNTP provoca un cambio conformacional que permite que el dnaB se transloque a lo largo del ADN, forzando así mecánicamente la separación de las cadenas de ADN. [ cita requerida ]
Mecanismo de inicio de la replicación.
Al menos 10 enzimas o proteínas diferentes participan en la fase de inicio de la replicación. Abren la hélice de ADN en el origen y establecen un complejo de cebado previo para reacciones posteriores. El componente crucial en el proceso de iniciación es la proteína DnaA, un miembro de la familia de proteínas AAA + ATPasa (ATPasas asociadas con diversas actividades celulares). Muchas ATPasas AAA +, incluido el DnaA, forman oligómeros e hidrolizan el ATP con relativa lentitud. Esta hidrólisis de ATP actúa como un interruptor que media la interconversión de la proteína entre dos estados. En el caso de DnaA, la forma unida a ATP está activa y la forma unida a ADP está inactiva.
Ocho moléculas de proteína DnaA, todas en estado de unión a ATP, se ensamblan para formar un complejo helicoidal que abarca los sitios R e I en oriC. El DnaA tiene una mayor afinidad por los sitios R que los sitios I, y se une igualmente bien a los sitios R en su forma unida a ATP o ADP. Los sitios I, que se unen solo al DnaA unido a ATP, permiten la discriminación entre las formas activa e inactiva de DnaA. La estrecha envoltura del ADN alrededor de este complejo con la mano derecha introduce una superenrolla positiva eficaz . La cepa asociada en el ADN cercano conduce a la desnaturalización en la región 'DUE' (elemento desenrollador de ADN) rica en A: T. El complejo formado en el origen de la replicación también incluye varias proteínas de unión al ADN: Hu, IHF y FIS que facilitan la flexión del ADN.
La proteína DnaC, otra AAA + ATPasa, luego carga la proteína DnaB en las hebras de ADN separadas en la región desnaturalizada. Un hexámero de DnaC, cada subunidad unida a ATP, forma un complejo estrecho con la helicasa de DnaB hexámera en forma de anillo. Esta interacción DnaC-DnaB abre el anillo DnaB, el proceso es ayudado por una interacción adicional entre DnaB y DnaA. Dos de los hexámeros de DnaB en forma de anillo se cargan en el DUE, uno en cada hebra de ADN. El ATP unido a DnaC se hidroliza, liberando el DnaC y dejando el DnaB unido al ADN.
La carga de la helicasa DnaB es el paso clave en el inicio de la replicación. Como helicasa replicativa, DnaB migra a lo largo del ADN monocatenario en la dirección 5 '→ 3', desenrollando el ADN a medida que viaja. Las helicasas de DnaB cargadas en las dos hebras de ADN viajan en direcciones opuestas, creando dos horquillas de replicación potenciales. Todas las demás proteínas en la bifurcación de replicación están vinculadas directa o indirectamente a DnaB. [2]
Referencias
- ↑ a b Fass D, Bogden CE, Berger JM (junio de 1999). "Estructura cristalina del dominio N-terminal de la helicasa hexámera DnaB". Estructura . 7 (6): 691–8. doi : 10.1016 / s0969-2126 (99) 80090-2 . PMID 10404598 .
- ^ Lehninger, Principios de bioquímica
enlaces externos
- DnaB + Helicases en los encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .