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,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DNARNA或兩者的混合分子)解開,作用時所需能量來自核苷酸水解

大肠杆菌的解旋酶RuvA的结构
DNA helicase
DNA解旋酶
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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

DNA的复制,蓝色三角为解旋酶

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):
    • RecQ:E. coli,DNA修復。
    • eIF4A:釀酒酵母,RNA轉譯。
    • WRN:人類、DNA修復。
    • NS3[5]C型肝炎病毒,複製。
    • TRCF(Mfd):E.coli,轉錄-修復偶合因子(transcription-repair coupling factor)。
  • 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

外部連結