Dalintis:
„Helicasa“ funkcijos, struktūros ir funkcijos
The helikazė reiškia proteo-hidrolizės tipo fermentų grupę, kuri yra labai svarbi visiems gyviems organizmams; jie taip pat vadinami motoriniais proteinais. Jie pereina per ląstelių citoplazmą, konvertuodami cheminę energiją į mechaninį darbą hidrolizuojant ATP.
Svarbiausia jo funkcija yra nutraukti vandenilio jungtis tarp nukleorūgščių azoto bazių, tokiu būdu sudarant sąlygas jų replikacijai. Svarbu pabrėžti, kad sraigės yra praktiškai visur, nes jos yra virusuose, bakterijose ir eukariotiniuose organizmuose..
Pirmasis iš šių baltymų arba fermentų buvo aptiktas 1976 m. Bakterijoje Escherichia coli; po dvejų metų pirmoji sraigė buvo aptikta eukariotiniame organizme, lelija.
Šiuo metu helikazės baltymai apibūdinami visose natūraliose karalystėse, įskaitant virusus, o tai reiškia, kad buvo sukurta daug žinių apie šiuos hidrolizinius fermentus, jų funkcijos organizmuose ir jų mechaninis vaidmuo.
Indeksas
- 1 Charakteristikos
- 1.1 DNR helikazė
- 1,2 helikazės RNR
- 2 Taksonomija
- 2.1 SF1
- 2.2 SF2
- 2.3 SF3
- 2,4 SF4
- 2,5 SF5
- 2.6 SF6
- 3 Struktūra
- 4 Funkcijos
- 4.1 DNR helikazė
- 4.2 RNR helikazė
- 5 Medicininė svarba
- 5.1 Wernerio sindromas
- 5.2 Bloom sindromas
- 5.3 Rothmund-Thomson sindromas
- 6 Nuorodos
Savybės
Helikazės yra biologinės arba natūralios makromolekulės, kurios pagreitina chemines reakcijas (fermentus). Jiems būdinga daugiausia adenozino trifosfato (ATP) cheminių kompleksų atskyrimas hidrolizės būdu.
Šie fermentai naudoja ATP, kad surištų ir rekonstruotų dezoksiribonukleino rūgščių (DNR) ir ribonukleino rūgščių (RNR) kompleksus..
Yra mažiausiai dviejų tipų helikazės: DNR ir RNR.
DNR helikazė
DNR sraigės veikia DNR replikacijai ir pasižymi DNR atskyrimu nuo dvigubų sruogų į atskiras sruogas.
Helikazės RNR
Šie fermentai veikia ribonukleino rūgšties (RNR) medžiagų apykaitos procesuose ir dauginimosi, dauginimo ar ribosominės biogenezės procesuose..
RNR helikazė taip pat yra svarbi iš anksto splazuojant pasiuntinio RNR (mRNR) ir baltymų sintezės pradžią, po transkripcijos DNR į RNR ląstelių branduolyje.
Taksonomija
Šie fermentai gali būti diferencijuojami pagal jų homologiją centrinės aminorūgšties domeno ATPazės aminorūgščių sekvenavime arba dėl bendrų sekos nustatymo priežasčių. Pagal klasifikaciją jie suskirstyti į 6 superfamilijas (SF 1-6):
SF1
Šio šeimininko fermentų poliarizacija yra 3'-5 'arba 5'-3' ir nesukuria žiedinių struktūrų.
SF2
Jis yra žinomas kaip didžiausia sraigtų grupių grupė ir yra sudaryta daugiausia iš RNR helikazių. Jie pasižymi poliariškumu, kuris paprastai yra 3'-5 'ir labai mažai išimčių.
Jie turi devynis motyvus (iš anglų kalbos motyvai, kuri yra išversta kaip „pasikartojančios sudedamosios dalys“), ir, kaip ir SF1, nesukuria žiedinių struktūrų..
SF3
Jie yra panašūs į virusus ir turi unikalų 3'-5 'perskirstymo poliškumą. Jie turi tik keturis labai konservuotus sekos motyvus ir sudaro žiedines struktūras arba žiedus.
SF4
Jie pirmą kartą buvo aprašyti bakterijose ir bakteriofaguose. Jie yra replikacinių arba replikacinių helikazių grupė.
Jie turi unikalų 5'-3 'perskirstymo poliškumą ir turi penkis labai konservuotus sekos motyvus. Šios helikazės yra būdingos, nes jos sudaro žiedus.
SF5
Jie yra Rho faktoriaus tipo baltymai. SF5 superparlamento helikazės būdingos prokariotiniams organizmams ir yra priklausomos nuo heksamerinio ATP. Manoma, kad jie yra glaudžiai susiję su SF4; Jie taip pat turi žiedines ir ne žiedines formas.
SF6
Jie yra baltymai, akivaizdžiai susiję su SF3 šeimininku; tačiau SF6 yra ATPazės baltymų domenas, susijęs su įvairiais ląstelių aktyvumais (AAA baltymai), kurių nėra SF3..
Struktūra
Struktūriškai visos helikazės turi labai konservuotus sekos motyvus savo pirminės struktūros priekinėje dalyje. Dalis molekulės turi tam tikrą aminorūgščių išdėstymą, kuris priklauso nuo kiekvienos helikazės specifinės funkcijos.
Struktūriniu požiūriu labiausiai tiriamos helikazės yra SF1 šeimininkės. Yra žinoma, kad šie baltymai yra suskirstyti į 2 domenus, labai panašius į RecA daugiafunkcinius baltymus, ir šie domenai sudaro ATP surišimo kišenę tarp jų.
Ne konservuoti regionai gali pateikti specifinius DNR atpažinimo, ląstelių lokalizacijos domeno ir baltymų-baltymų domeno domenus.
Funkcijos
DNR helikazė
Šių baltymų funkcijos priklauso nuo daugybės veiksnių, tarp kurių išsiskiria aplinkos stresas, ląstelių linija, genetinis fonas ir ląstelių ciklo etapai..
Yra žinoma, kad SF1 DNR helikazės atlieka specifines funkcijas, susijusias su DNR taisymu, replikacija, perdavimu ir rekombinacija.
Atskiros dvigubos DNR spiralės grandinės ir dalyvavimas palaikant telomerus, atliekant remontą dėl dvigubos grandinės lūžio ir su nukleino rūgštimis susijusių baltymų pašalinimo..
Helikazės RNR
Kaip jau minėta, RNR helikazės yra gyvybiškai svarbios daugumai RNR metabolinių procesų, taip pat žinoma, kad šie baltymai dalyvauja aptikiant virusinę RNR..
Be to, jie veikia antivirusinį imuninį atsaką, nes jie aptinka svetimkūnį arba svetimkūnį organizme (stuburiniuose gyvūnuose)..
Medicininė svarba
Helikazės padeda ląstelėms įveikti endogeninį ir eksogeninį stresą, išvengiant chromosomų nestabilumo ir palaikant ląstelių pusiausvyrą.
Šios sistemos arba homeostatinės pusiausvyros gedimas yra susijęs su genetinėmis mutacijomis, susijusiomis su genais, kurie koduoja helikazės tipo baltymus; dėl šios priežasties jie yra biomedicinos ir genetinių tyrimų objektas.
Žemiau bus paminėtos kai kurios ligos, susijusios su mutacijomis genuose, kurie koduoja DNR kaip helikazės baltymus:
Wernerio sindromas
Tai genetinė liga, kurią sukelia geno, vadinamo WRN, kuris koduoja helikazę, mutacija. Mutantinė helikazė neveikia tinkamai ir sukelia daugybę ligų, kurios kartu sudaro Wernerio sindromą.
Pagrindinė tų patologijų patyrimo ypatybė yra jų ankstyvas senėjimas. Kad liga pasireikštų, mutantas turi būti paveldėtas iš abiejų tėvų; jo paplitimas yra labai mažas ir gydymas jo gydymui nėra.
Bloom sindromas
Bloom sindromas yra genetinė liga, kurią sukelia autosominio geno, vadinamo BLM, mutacija, koduojanti helikazės baltymą. Jis pasireiškia tik tiems asmenims, kurie yra homozigotiniai šiam simboliui (recesyviniai).
Pagrindinė šios retos ligos ypatybė yra padidėjęs jautrumas saulės spinduliams, kuris sukelia erithromatosus bėrimo tipo odos pažeidimus. Vis dar nėra išgydyti.
Rothmund-Thomson sindromas
Jis taip pat žinomas kaip įgimta atrofinė poikiloderma. Tai labai reti genetinės kilmės patologija: iki šiol visame pasaulyje yra mažiau nei 300 atvejų.
Tai sukelia RECQ4 geno mutacija, autosominis genas su recesyviniu pasireiškimu, kuris yra 8 chromosomoje..
Šio sindromo simptomai arba būklė apima jaunikių katarakta, skeleto sistemos anomalijas, depigmentaciją, kapiliarinės dilatacijos ir odos atrofiją (poikiloderma). Kai kuriais atvejais gali pasireikšti hipertirozė ir testosterono gamybos trūkumas.
Nuorodos
- R.M. Brosh (2013). DNR sraigės, susijusios su DNR taisymu ir jų vaidmeniu vėžyje. Gamtos apžvalgos Vėžys.
- Helikazė Gauta iš gamtos.com.
- Helikazė Gauta iš en.wikipedia.org.
- A. Juárez, L.P. Salos, A.M. Rivera, S.E. Tellez, M.A. Duranas (2011). Rothmund-Thompson sindromas (įgimta atrofinė poikilodermija) nėščiajai moteriai. Ginekologijos ir akušerijos klinika ir tyrimai.
- K.D. Raney, A.K. Byrd, S. Aarattuthodiyil (2013). SF1 DNR Helikazių struktūra ir mechanizmai. Eksperimentinės medicinos ir biologijos pažanga.
- Bloom sindromas. Susigrąžinta iš medicina.ufm.edu.
- M. Singleton, M.S. Dillingham, D.B. Wigley (2007). Sraigtinių ir nukleino rūgščių translokazių struktūra ir mechanizmas. Metinė biochemijos apžvalga.