6.7:

6.7: מנחת מסוקים של DNA

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Molecular Biology

DNA Helicases

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

Previous Video

6.6: Lagging Strand Synthesis

Next Video

6.8: The Replisome

21,345 Views

•

00:55 min

•

November 23, 2020

Overview

אנזימי הליקייס משחררי DNA הם סוג של חלבון מוטורי. חלבונים מוטוריים יכולים לעבור לאורך חוטים או פולימרים באמצעות אנרגיה המופקת מהידרוליזה של ATP. מנחת מסוקים מעורב בכל התהליכים התאיים החשובים שבהם נדרש שחרור DNA, כגון שכפול, תיקון, רקומבינציה ושעתוק DNA. הם קיימים בכל האורגניזמים החיים, אך שונים זה מזה במבנה, בתפקוד ובמנגנון הפעולה שלהם. לדוגמה, בפרוקריוטים, הליקייס DnaB נקשר ומתחלף לאורך תבנית הגדילים המפגרים בכיוון 5′ עד 3′. באיקריוטים, קומפלקס החלבונים לתחזוקת מיניכרומוזומים (MCM) הוא מנחת מסוקים של DNA הנקשר ומתחלף לאורך תבנית הגדיל המוביל בכיוון 3′ עד 5′.

מנחת מסוקים כמטרות טיפוליות

בהיותו מרכיב חיוני במנגנון שכפול ה- DNA, הליקייס מסתמן כיעד חדש לפיתוח תרופות נגד זיהומים חיידקיים ויראליים ולטיפול בסרטן. תאים סרטניים מאופיינים בהתרבות מהירה, הדורשת קצב שכפול DNA גבוה ועלייה מקבילה בייצור מנחת מסוקים MCM. לפיכך, עיכוב או דלדול של מנחת מסוקים MCM על ידי התרופות הנכונות יכול לדכא את הצמיחה המהירה של תאים סרטניים.

Transcript

מנחת המסוקים המעורבים בשכפול DNA ידועים כמנחת מסוקים משוכפל. הם מכילים שש תת-יחידות המקיפות נקבובית מרכזית גדולה מספיק כדי לאפשר לדנ”א חד-גדילי לעבור דרכה.

הליקייס עובר שינוי קונפורמטיבי על מנת לנוע לאורך הדנ”א באמצעות האנרגיה מהידרוליזה של ATP.

לכל אחת משש תת-היחידות של מנחת המסוקים יש אתר קישור ATP עם פעילות ATPase מובנית, שהיא היכולת לפרק ATP ל-ADP ופוספט אנאורגני.

כאשר הליקייס מפרק ATP, תת-היחידות נעות יחסית זו לזו וגורמות לטרנסלוקציה של DNA.

כדי להתחיל לפענח דנ”א, הליקייס נקשר לגדיל יחיד של הדנ”א במקור השכפול ומחליק לאורך גדיל הדנ”א שנבחר.