SSB baltymai arba baltymas DNR privalomas vieną juostą (iš angliškai " s Kirkšnies s trand DNR b inding baltymus") yra baltymai, atsakingas stabilizuoti, apsaugoti ir laikinai išlaikyti vieną DNR juostą, gautą iš dvipusio spausdinimo DNR atskyrimo juosta veikiant helikazės baltymams.
Organizmo genetinė informacija yra saugoma ir užkoduojama dvigubos juostos DNR forma. Kad jis būtų išverstas ir atkartotas, jis turi būti išvyniotas ir nesupakuotas, ir būtent šiame procese dalyvauja SSB baltymai.
32 kDa (RPA32) baltymo A subvienetų fragmentas (Šaltinis: Jawahar Swaminathan ir MSD darbuotojai Europos bioinformatikos institute per „Wikimedia Commons“)
Šie baltymai jungiasi su kitais skirtingais monomerais, kurie stabilizuoja jų DNR ir yra randami tiek prokariotuose, tiek eukariotuose.
Pirmieji šio tipo baltymai buvo aprašyti Escherichia coli SSB baltymai (EcSSB). Jie buvo apibūdinti funkciškai ir struktūriškai, ir nuo jų atradimo jie buvo naudojami kaip šios klasės baltymų tyrimo modelis.
Eukariotiniai organizmai turi baltymus, panašius į bakterijų SSB baltymus, tačiau eukariotuose jie yra žinomi kaip RPA baltymai arba A replikacijos baltymai (A replikacijos baltymai), funkciškai panašūs į SSB.
Nuo pat atradimo skaičiuojamas biocheminis-funkcinis modeliavimas buvo naudojamas tiriant SSB baltymų ir vienos grandinės DNR sąveiką, siekiant išsiaiškinti jų vaidmenį esminiuose skirtingų organizmų genomo procesuose.
charakteristikos
Šie baltymų tipai yra visose gyvenimo karalystėse ir, nors jie turi tas pačias funkcines savybes, jie struktūriškai skiriasi, ypač atsižvelgiant į jų konformacinius pokyčius, kurie atrodo būdingi kiekvienam SSB baltymo tipui.
Buvo nustatyta, kad visi šie baltymai turi konservuotą domeną, susijusį su vienos juostos DNR jungimu ir yra žinomi kaip oligonukleotidų / oligosacharidų surišimo domenas (literatūroje rasti kaip OB domenas).
Termofilinių bakterijų, tokių kaip Thermus aquaticus, SSB baltymai pasižymi nepaprastomis savybėmis, nes kiekviename subvienete jie turi du OB domenus, tuo tarpu dauguma bakterijų turi tik vieną iš šių kiekviename subvienete.
Dauguma SSB baltymų nespecifiškai jungiasi prie vienos juostos DNR. Tačiau kiekvieno SSB surišimas priklauso nuo jo struktūros, kooperacijos laipsnio, oligomerizacijos lygio ir įvairių aplinkos sąlygų.
Dvivalenčių magnio jonų koncentracija, druskų koncentracija, pH, temperatūra, poliaminų, spermidino ir spermino buvimas yra keletas in vitro ištirtų aplinkos sąlygų, kurios labiausiai veikia SSB baltymų aktyvumą.
Struktūra
Bakterijos turi homo-tetramerinius SSB baltymus, o kiekvienas subvienetas turi vieną OB surišantį domeną. Priešingai, virusiniai SSB baltymai, ypač daugelio bakteriofagų baltymai, paprastai yra mono- arba dimeriniai.
Jų N-gale SSB baltymai turi DNR rišantį domeną, o jų C galą sudaro devynios konservuotos amino rūgštys, atsakingos už baltymų ir baltymų sąveiką.
Trys triptofano liekanos 40, 54 ir 88 padėtyse yra liekanos, atsakingos už sąveiką su DNR rišančiuose domenuose. Tai tarpininkauja ne tik stabilizuojant DNR ir baltymų sąveiką, bet ir įdarbinant kitus baltymų subvienetus.
E. coli SSB baltymas buvo modeliuotas atliekant skaičiavimus ir nustatyta, kad jis turi 74 kDa tetramerinę struktūrą ir kad jungiasi prie vienos juostos DNR, bendradarbiaudamas su skirtingais SSB panašiais subvienetais.
Archaea taip pat turi SSB baltymus. Tai yra monomeriniai ir turi vieną DNR jungiantį domeną arba OB domeną.
Eukariotuose RPA baltymai struktūriškai yra sudėtingesni: juos sudaro heterotrimeris (iš trijų skirtingų subvienetų), žinomas kaip RPA70, RPA32 ir RPA14.
Jie turi mažiausiai šešis oligonukleotidus / oligosachariidus jungiančius domenus, nors šiuo metu tiksliai žinomos tik keturios iš šių vietų: trys RPA70 subvienete ir ketvirta gyvena RPA32 subvienete.
funkcijos
SSB baltymai atlieka pagrindinę genomo palaikymo, pakavimo ir organizavimo funkciją, saugant ir stabilizuodami viengrandines DNR grandines, kai jos yra veikiamos kitų fermentų veikimo.
Svarbu pažymėti, kad šie baltymai nėra baltymai, atsakingi už DNR gijų atsukimą ir atidarymą. Jos funkcija yra apribota tik stabilizuojant DNR, kai ji yra vienos juostos DNR būklėje.
Šie SSB baltymai veikia bendradarbiaudami, nes vieno iš jų sąjunga palengvina kitų baltymų (SSB ar ne) jungimąsi. DNR metaboliniuose procesuose šie baltymai laikomi savotiškais pradininkais arba pirminiais baltymais.
Šių baltymų jungimasis prie DNR ne tik stabilizuoja vienos grandinės DNR juostas, bet ir pagrindinė funkcija yra apsaugoti šias molekules nuo V tipo endonukleazių skilimo.
SSB tipo baltymai aktyviai dalyvauja praktiškai visų gyvų organizmų DNR replikacijos procesuose. Tokie baltymai žengia į priekį, kai dauginasi replikacijos šakutė, ir saugo abi tėvų DNR grandines atskirai, kad jos būtų tinkamos būklės, kad veiktų kaip šablonai.
Pavyzdžiai
Bakterijose SSB baltymai stimuliuoja ir stabilizuoja RecA baltymų funkcijas. Šis baltymas yra atsakingas už DNR atstatymą (SOS reakciją) ir už rekombinacijos procesą tarp komplementuojančių vienos juostos DNR molekulių.
E. coli mutantai, genetiškai modifikuoti taip, kad gautų defektų turinčius SSB baltymus, yra greitai slopinami ir efektyviai neatlieka savo funkcijų atliekant DNR replikaciją, taisymą ir rekombinaciją.
Į RPA panašūs baltymai kontroliuoja ląstelių ciklo eukariotinėse ląstelėse progresą. Tiksliau, manoma, kad ląstelių RPA4 koncentracija gali turėti netiesioginę įtaką DNR replikacijos etapui, tai yra, esant didelėms RPA4 koncentracijoms, šis procesas yra slopinamas.
Buvo pasiūlyta, kad RPA4 ekspresija gali užkirsti kelią ląstelių dauginimuisi, nes slopina replikaciją ir vaidina svarbų vaidmenį palaikant ir žymint sveikų ląstelių gyvybingumą gyvūnų organizmuose.
Nuorodos
- Anthony, E., & Lohman, TM (2019 m. Vasario mėn.). E. coli vienos grandinės DNR jungimosi (SSB) baltymų-DNR kompleksų dinamika. Ląstelių ir raidos biologijos seminaruose (86 tomas, p. 102–111). Akademinė spauda.
- „Beernink“, HT, ir „Morrical“, SW (1999). RVP: rekombinacijos / replikacijos mediatorių baltymai. Biocheminių mokslų tendencijos, 24 (10), 385–389.
- „Bianco“, PR (2017). SSB pasaka. Biofizikos ir molekulinės biologijos pažanga, 127, 111–118.
- „Byrne“, BM ir „Oakley“, G. G. (2018 m., Lapkritis). Replikacijos baltymas A, vidurius laisvinantis produktas, palaikantis DNR reguliarią: RPA fosforilinimo svarba palaikant genomo stabilumą. Ląstelių ir raidos biologijos seminaruose. Akademinė spauda
- Krebs, JE, Goldstein, ES, & Kilpatrick, ST (2017). Lewino genai XII. Jones ir Bartlett mokymasis.
- Lecointe, F., Serena, C., Velten, M., Costes, A., McGovern, S., Meile, JC,… ir Pollard, P. (2007). Numatomas chromosomų replikacijos šakių sustojimas: SSB nukreipia DNR helikazių taisymą į aktyvias šakutes. EMBO žurnalas, 26 (19), 4239-4251.