解旋酶
解旋酶[1][2](英語:Helicases)又稱解链酶[3],是所有生物體維持生命所必需的一類酶,可分為多種類型。這類酵素是能夠依循核酸磷酸雙酯骨架(phosphodiester backbone)的方向性,而往特定方向移動的馬達蛋白(motor protein)。移動過程中可將相連的兩條核酸長鏈(如DNA、RNA或兩者的混合分子)解開,作用時所需能量來自核苷酸水解。
DNA helicase DNA解旋酶 | |||||||
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识别码 | |||||||
EC編號 | 3.6.4.12 | ||||||
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PDB | RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum | ||||||
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RNA helicase RNA解旋酶 | |||||||
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EC編號 | 3.6.4.13 | ||||||
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許多細胞代謝過程(cellular processes),如DNA複製,翻譯,重組,DNA修復,和核糖體合成涉及的核酸鏈的分離必須使用解旋酶。
作用方式
解旋酶可以利用三磷酸腺苷(ATP)或三磷酸鳥苷(GTP)水解產生的能量,將DNA雙股螺旋或自我黏合的RNA分子解開。此種酵素會依循其中一股核酸長鏈的方向(3'→5'或5'→3')而移動。
各類型的解旋酶具有不同的結構與寡聚(oligomerization)性質,例如DnaB與相似的類型,是以環狀排列的六聚體(hexamer)產生作用;而其他類型則可能是單體或二聚體。解旋酶作用時是位於一個交叉位置(fork),最近的研究顯示,此交叉位置是在解旋酶主動促使下產生,也就是說,解旋酶可以直接作用於完全相連的雙股長鏈,而不只是作用在已經稍微打開的雙股長鏈[4]。
各種類型
- 超家族I(Superfamily I):
- UvrD:存在於E. coli,作用於DNA修復。
- Rep:E. coli,DNA複製。
- PcrA:Bacillus stearothermophilus,角色未明。
- Dda:bacteriophage T4,複製起始。
- 超家族II(Superfamily II):
- 超家族III(Superfamily III):
- LTag:SV40,複製。
- E1:人類乳突病毒(human papillomavirus),複製。
- Rep:Adeno-Associated Virus(AAV),複製、site-specific integration、virion packaging。
- 類DnaB家族(DnaB-like family):
- DnaB:E. coli,複製。
- gp41:bacteriophage T4,DNA複製。
- T7gp4:bacteriophage T7,DNA replication。
- 類ρ家族(Rho-like family):
- Rho:E. coli,轉錄終止因子(Transcription termination factor)。
參考文獻
- Bird L, Subramanya HS, Wigley DB, "Helicases: a unifying structural theme?", Current Opinion in Structural Biology. 1998 Feb; 8 (1): 14-18.
- Betterton MD, Julicher F, "Opening of nucleic-acid double strands by helicases: active versus passive opening.", Physical Review E. 2005 Jan; 71 (1): 011904.