Atp Induzierte Helicase Schlupf In Forex

ATP-Induced Helicase Slippage enthüllt hochkoordinierten Subunits Citations Citations 36 Referenzen Referenzen 30 quotIt wurde zuerst als eine mögliche Besonderheit UvrD betrachtet, sondern in der Tat alle Helikasen bisher in Einzelmolekül Bedingungen zeigen ein ähnliches Verhalten untersucht, die einzigen Ausnahmen hexameren Enzyme sind, die umgeben Ein einzelner DNA-Strang und kann somit die Stränge nicht schlagen 38. Eine Einzelmolekülanalyse hat auch gezeigt, dass Helicasen ihren Griff auf der ssDNA verlieren können, auf der sie sich bewegen, was zu einem Schlupf oder einer schnellen Rückwärtsbewegung führt 39. Das Strangvermittlungsverhalten von Helicasen ist kompatibel mit Ein Inch-Wurm-Mechanismus: Die Struktur der Helicase umfasst zwei RecA-Domänen, die mit einer Gelenkdomäne gelenkig verbunden sind. Zusammenfassung Abstract Zusammenfassung ABSTRACT: Helicases sind eine breite Familie von Enzymen, die entscheidende Funktionen in der DNA-Replikation und in der Erhaltung der DNA-und RNA-Integrität. Eine detaillierte mechanische Untersuchung von Helicasen auf DNA und RNA ist unter Verwendung von Einzelmolekülmanipulationsverfahren möglich. Unter diesen stellen magnetische Pinzetten (oder Fallen) einen bequemen, mäßigen Durchsatz-Assay dar (Zehntausende von Enzymen können gleichzeitig überwacht werden), die Hochauflösungen (Einzel-Basenpaar) dieser Enzyme in verschiedenen Bedingungen und auf verschiedenen Substraten ermöglichen Einzelsträngige DNA und RNA). Hier diskutieren wir verschiedene Umsetzung der grundlegenden Assay für diese Studien relevant. Artikel Juni 2016 quotT7 Helikase bewegt sich auf DNA durch sequentielle Nukleotid-Hydrolyse und Translokationsmechanismus, wobei jede Untereinheit des Rings an der Bindung des eingehenden Nukleotid drehen nimmt (Liao et al. 2005 Crampton et al. 2006 Enemark und Joshua-Tor 2006 Thomsen und Berger , 2009 Patel et al., 2011). Daher bindet nur die führende Untereinheit der T7-Helicase zu einem gegebenen Zeitpunkt ein ankommendes dTTP und rollt in der Nukleotidbase von dem Gabelübergang (Sun et al., 2011). Es gibt drei minimale Schritte während jedes Basispaar-Abwicklungsereignisses. Zusammenfassung Abstract Zusammenfassung ABSTRAKT: eLife digest DNA-Replikation ist der Prozess, bei dem ein Molekül der DNA kopiert wird, um zwei identische Moleküle zu bilden. Zuerst trennt ein Enzym namens DNA-Helicase die beiden Stränge der DNA-Doppelhelix. Dies bildet eine Struktur, die als Replikationsgabel bezeichnet wird, die zwei freiliegende Einzelstränge aufweist. Andere Enzyme, die DNA-Polymerasen genannt werden, verwenden dann jeden Strang als Matrize, um einen neuen passenden DNA-Strang zu bilden. DNA-Polymerasen bauen die neuen DNA-Stränge, indem sie kleinere Moleküle verbinden, die als Nukleotide bezeichnet werden. Einer der neuen DNA-Stränge benannte die führenden Stränge, die kontinuierlich gebaut wurden, während die anderen Schichten als eine Reihe kurzer Fragmente gebildet wurden, die später miteinander verbunden werden. Der Aufbau des vorderen Strangs erfordert, dass die Helicase und die DNA-Polymerase eng zusammenarbeiten. Es war jedoch nicht klar, wie diese beiden Enzyme ihre Aktivität koordinieren. Nandakumar et al. Haben die Helicase und die DNA-Polymerase von einem Virus untersucht, das Bakterien infiziert und die genauen Positionen der Enzyme an einer Replikationsgabel festgestellt haben. Die Experimente zeigten, dass sowohl die Polymerase als auch die Helicase zur Trennung der DNA-Stränge beitragen und dass dieses Verfahren am effizientesten ist, wenn die Helicase nur ein einzelnes Nukleotid vor der Polymerase ist. Weitere Experimente zeigten, dass die Helicase die Polymerase stimuliert, indem sie dazu beiträgt, an Nukleotide zu binden, und dass die Polymerase die Helicase stimuliert, indem sie dazu beiträgt, die DNA-Stränge schneller zu trennen. Die nächste Herausforderung besteht darin, die molekulare Konfiguration zu untersuchen, die es ermöglicht, dass die Helicase und die Polymerase jede andere Aktivität verstärken. DOI: dx. doi. org10.7554eLife.06562.002 Volltext-Artikel Mai 2015 Divya Nandakumar Manjula Pandey Smita S Patel quotIn die zweite Art von Mapping-Experiment, T7 gp4 wurde mit dem nicht hydrolysierbaren dTTP analog, dTMPPCP an der Gabelung Kreuzung zum Stillstand gekommen. T7 gp4 translatiert nicht in Gegenwart von dTMPPCP und bindet DNA mit nM K d und Lebensdauer von Stunden (Hingorani und Patel, 1996 Kim et al., 2002, Sun et al., 2011). Die Polymerase wurde dann durch Primerverlängerung, die 16 Nukleotide stromaufwärts des Gabelübergangs initiiert wurde (5A), in Richtung der blockierten Helicase geleitet. quot anzeigen abstrakt ausblenden Zusammenfassung Zusammenfassung: Durch die gleichzeitige Messung der DNA-Synthese und dNTP Hydrolyse, wir zeigen, dass T7-DNA-Polymerase und T7 gp4 Helikase Bewegung synchron während führenden Strangsynthese, wobei ein Nukleotid Schritte und Hydrolysieren einer dNTP pro Basenpaar unwoundcopied. Die kooperative Katalyse ermöglicht es der Helicase und der Polymerase, sich ohne Guanin: Cytosin (GC) oder Leerlauf mit vergeblicher NTP-Hydrolyse gleichmäßig schnell zu bewegen. Wir zeigen, dass sich die Helicase und die Polymerase nahe dem Replikationsgabelübergang befinden. Diese Architektur ermöglicht es der Polymerase, ihre Strangverdrängungssynthese zu verwenden, um die Abwickelgeschwindigkeit zu erhöhen, während die Helicase diesen Prozess unterstützt, indem sie die einzelsträngige DNA transportiert und die abgewickelten Basen einfängt. Im Gegensatz zu dem Helicase-only-Abwicklungsmodell schlagen unsere Ergebnisse ein Modell vor, in dem sich die Helicase und die Polymerase in Einnucleotidschritten bewegen, die DNA-Syntheseantriebe die Gabelabwicklung und eine Rolle der Helicase die abgewickelten Basen und Verhindern DNA reannealing. Volltext-Artikel März 2014 Manjula Pandey Smita S PatelAA (Institut für Physik - Labor für Atom - und Festkörperphysik, der Cornell University, Ithaca, New York 14853, USA), AB (Institut für Physik - Labor für Atom - und Festkörperphysik, Cornell University, Ithaca, New York 14853, USA), AC (Department für Biochemie, UMDNJ-Robert Wood Johnson Medical School, Piscataway, New Jersey 08854, USA), AD (Institut für Physik - Labor für Atom - und Festkörperphysik, Cornell University, Ithaca, New York 14853, USA), AE (Institut für Biochemie, UMDNJ-Robert Wood Johnson Medical School, Piscataway, New Jersey 08854, USA), AF (Institut für Biochemie, UMDNJ-Robert Wood Johnson Medical School, Piscataway, New Jersey 08854, USA), AG (Department of Physics - Laboratorium für Atom - und Festkörperphysik, Cornell University, Ithaca, New York 14853, USA) Nature, Volume 478, Issue 7367, Seiten 132-135 (2011). (Nature Homepage) (c) 2011: Nature Publishing Group, ein Geschäftsbereich der Macmillan Publishers Limited. Alle Rechte vorbehalten. Helicasen sind wichtige Enzyme, die Strangtrennung von Duplexnukleinsäuren während der Replikation, Reparatur und Rekombination durchführen. Das Bakteriophagen-T7-Genprodukt 4 ist eine hexamerische helicamerische Helicase, die beobachtet wurde, um dTTP, aber nicht ATP zu verwenden, um doppelsträngige (ds) DNA abzutransportieren, während sie von einzelsträngiger (ss) DNA 5 bis 3 transloziert. Ob und wie verschiedene Untereinheiten der Helicase ihre chemo-mechanischen Aktivitäten und die DNA-Bindung während der Translokation koordinieren, wird noch diskutiert. Hier stellen wir diese Frage mit einem Einzelmolekül-Ansatz zur Überwachung der Helicase-Abwicklung. Wir fanden, dass T7-Helicase tatsächlich dsDNA in Gegenwart von ATP abwickelt und dass die Abwicklungsrate sogar noch schneller ist als die mit dTTP. Die abwickelnden Spuren zeigten jedoch ein bemerkenswertes Sägezahnmuster, wobei das prozessive Abwickeln wiederholt durch plötzliche Schlupfereignisse unterbrochen wurde, was letztlich das Abwickeln über eine beträchtliche Distanz verhindert. Dieses Verhalten wurde nicht mit dTTP allein beobachtet und war stark reduziert, wenn ATP-Lösung mit einer geringen Menge an dTTP ergänzt wurde. Diese Ergebnisse stellten eine Möglichkeit dar, Nukleotidmischungen zu verwenden, um die Koordination der Helicaseuntereinheit zu untersuchen. Wir fanden, dass T7-Helicase ATP und dTTP durch konkurrierende Kinetik bindet und hydrolysiert, so dass die Abwickelgeschwindigkeit einfach durch ihre jeweiligen maximalen Raten V max bestimmt wird. Michaelis-Konstanten K M und Konzentrationen. Im Gegensatz dazu folgt die Prozessivität nicht einem einfachen Wettbewerbsverhalten und zeigt eine kooperative Abhängigkeit von Nucleotidkonzentrationen. Dies stimmt nicht mit einem unkoordinierten Mechanismus überein, bei dem jede Untereinheit unabhängig arbeitet, sondern unterstützt ein Modell, bei dem fast alle Untereinheiten ihre chemo-mechanischen Aktivitäten und die DNA-Bindung koordinieren. Unsere Daten zeigen, dass nur eine Untereinheit zu einem Zeitpunkt akzeptieren kann ein Nucleotid, während andere Untereinheiten sind Nucleotid-ligiert und damit sie interagieren mit der DNA, um die Prozessivität zu gewährleisten. Eine derartige Untereinheitskoordination kann für viele ringförmige Helikasen allgemein sein und zeigt einen möglichen Mechanismus für die Regulierung des DNA-Abwickelns während der Replikation.