7.9
복제 포크를 멈추는 동안 DNA 중합효소는 초기 DNA의 합성을 멈추지만, 헬리카제(helicase)는 해리되기 전에 이중 가닥 DNA를 짧은 시간 동안 계속 풀어줍니다. 다음으로, 복제 단백질 A(RPA)는 스톨된 포크에서 이 과도한 단일 가닥 DNA를 결합하고 보호합니다.
그런 다음 RPA 코팅된 단일 가닥 DNA는 Rad9-Rad1-Hus1 또는 "9-1-1" 복합체를 모집하여 ATR의 결합을 가능하게 합니다. ATR 결합은 Chk1 및 Chk1의 인산화를 유발하고, 차례로 인산가수분해효소 Cdc25를 인산화합니다. 인산화는 Cdc25가 세포주기 조절자 단백질 Cdk1로부터 더 이상의 인산염을 받아들일 수 없음을 의미하며, 따라서 Cdk1은 비활성 상태로 유지되고 세포주기는 일시 중지됩니다.
다음으로, 복구가 시작되기 전에 Rad51이라는 재조합 단백질이 단일 가닥 DNA의 RPA를 대체합니다. 그런 다음 포크 반전을 시작하기 위해 Rad51은 DNA에 SMARCAL1라는 효소를 로드하는데, 이 효소는 어닐링 헬리케이스와 같은 역할을 하여 새로 합성된 두 가닥을 대체하고 함께 붙어 닭발을 닮은 4방향 접합을 형성합니다. 이 프로세스를 포크 회귀라고 합니다.
포크 회귀를 해결하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 첫 번째로, BRCA2는 닭발의 발가락 사이에 있는 Rad51 뉴클레오필라멘트를 안정화시키고 뉴클레아제에 의한 분해로부터 리모델링된 포크를 보호합니다. 이제 초기의 후행 가닥은 선행 가닥을 확장하기 위한 주형으로 사용될 수 있으며, 따라서 부모 가닥의 병변을 우회할 수 있습니다.
마지막으로, SMARCAL1는 부모 가닥을 다시 어닐링하여 회귀 분기점을 역전시킵니다. 여기서 병변은 부모 가닥에 남아 있지만 템플릿 스위치를 사용하면 복제된 DNA가 손상되지 않도록 할 수 있습니다.
포크 회귀를 해결하는 두 번째 방법은 BRCA2가 없을 때 발생하며, 여기서 4방향 '닭 발' 연접은 연접 엔도뉴클레아제 Mms4와 복합체를 이룬 구조 특이적 엔도뉴클레아제 Mus81에 의해 절단됩니다. 분열은 이중 가닥 절단을 생성하며, 이는 상동 재조합에 의해 복구될 수 있습니다.
DNA 복제는 복제 원점으로 알려진 미리 정의된 DNA 서열을 포함하는 부위에서 시작됩니다. DNA는 미니염색체 유지(MCM) 헬리카제와 Cdc45 및 관련 GINS 복합체와 같은 기타 요인에 의해 이러한 부위에서 풀리게 됩니다. 풀린 단일 가닥은 DNA 중합효소가 5' 말단에서 DNA 합성을 시작할 때까지 복제 단백질 A(RPA)에 의해 보호됩니다. 복제 분기점과 같은 방향으로 가닥의 방향. 복제 포크가 무너지는 것을 방지하기 위해 포크 보호 복합체(FPC)가 성장하는 포크와 함께 이동합니다. 이 보존된 단백질 복합체는 진핵생물에서 발견될 수 있으며 Tim, Tipin, And1 및 Claspin과 같은 단백질로 구성됩니다.
실험실에서는 수산화요소의 작용으로 인해 복제 포크가 정지될 수 있습니다. 히드록시유레아는 DNA 합성을 위해 DNA 중합효소에 필요한 dNTP의 세포 풀을 고갈시킵니다. dNTP를 사용할 수 없으면 DNA 합성 속도가 느려지고 궁극적으로 완전히 중단됩니다. 따라서 살아있는 세포에서 복제 분기점의 정지는 DNA 중합효소의 비활성과 관련이 있습니다.
FPC는 중합효소의 활성과 헬리카제의 활성을 연결합니다. 따라서 중합효소가 중단되더라도 헬리카제는 중단되기 전에 DNA를 계속 풀어 과잉의 단일 가닥 DNA(ssDNA)를 생성합니다. 이 과잉 ssDNA는 이중 가닥 파손 복구로 인해 절제된 돌출부와 유사합니다. 구조를 안정화하기 위해 RPA 단백질은 ssDNA에 결합하고 ATR 단백질을 모집합니다. ATR 결합은 세포 주기 조절 단백질 Chk1을 활성화하여 복제 기원의 발사를 차단하고 DNA 복구를 위한 세포 주기를 정지시킵니다. 따라서 ssDNA는 DNA 손상을 복구와 연결하는 강력한 신호 역할을 합니다.
복제 포크를 멈추는 동안 DNA 중합효소는 초기 DNA의 합성을 멈추지만, 헬리카제(helicase)는 해리되기 전에 이중 가닥 DNA를 짧은 시간 동안 계속 풀어줍니다. 다음으로, 복제 단백질 A(RPA)는 스톨된 포크에서 이 과도한 단일 가닥 DNA를 결합하고 보호합니다.
그런 다음 RPA 코팅된 단일 가닥 DNA는 Rad9-Rad1-Hus1 또는 "9-1-1" 복합체를 모집하여 ATR의 결합을 가능하게 합니다. ATR 결합은 Chk1 및 Chk1의 인산화를 유발하고, 차례로 인산가수분해효소 Cdc25를 인산화합니다. 인산화는 Cdc25가 세포주기 조절자 단백질 Cdk1로부터 더 이상의 인산염을 받아들일 수 없음을 의미하며, 따라서 Cdk1은 비활성 상태로 유지되고 세포주기는 일시 중지됩니다.
다음으로, 복구가 시작되기 전에 Rad51이라는 재조합 단백질이 단일 가닥 DNA의 RPA를 대체합니다. 그런 다음 포크 반전을 시작하기 위해 Rad51은 DNA에 SMARCAL1라는 효소를 로드하는데, 이 효소는 어닐링 헬리케이스와 같은 역할을 하여 새로 합성된 두 가닥을 대체하고 함께 붙어 닭발을 닮은 4방향 접합을 형성합니다. 이 프로세스를 포크 회귀라고 합니다.
포크 회귀를 해결하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 첫 번째로, BRCA2는 닭발의 발가락 사이에 있는 Rad51 뉴클레오필라멘트를 안정화시키고 뉴클레아제에 의한 분해로부터 리모델링된 포크를 보호합니다. 이제 초기의 후행 가닥은 선행 가닥을 확장하기 위한 주형으로 사용될 수 있으며, 따라서 부모 가닥의 병변을 우회할 수 있습니다.
마지막으로, SMARCAL1는 부모 가닥을 다시 어닐링하여 회귀 분기점을 역전시킵니다. 여기서 병변은 부모 가닥에 남아 있지만 템플릿 스위치를 사용하면 복제된 DNA가 손상되지 않도록 할 수 있습니다.
포크 회귀를 해결하는 두 번째 방법은 BRCA2가 없을 때 발생하며, 여기서 4방향 '닭 발' 연접은 연접 엔도뉴클레아제 Mms4와 복합체를 이룬 구조 특이적 엔도뉴클레아제 Mus81에 의해 절단됩니다. 분열은 이중 가닥 절단을 생성하며, 이는 상동 재조합에 의해 복구될 수 있습니다.
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