Helicasaの機能、構造、および機能



の ヘリカーゼ 全ての生物にとって非常に重要なタンパク質 - 加水分解型の酵素群を指す。それらは運動タンパク質とも呼ばれます。これらは細胞質を通過し、ATPの加水分解によって化学エネルギーを機械的作用に変換します。.

その最も重要な機能は、核酸の窒素含有塩基間の水素結合を切断し、それによってそれらの複製を可能にすることである。ヘリカーゼはウイルス、バクテリアそして真核生物に存在するので、ヘリカーゼは事実上どこにでもあることを強調することは重要です。.

これらのタンパク質または酵素の最初のものは1976年に細菌で発見されました 大腸菌; 2年後、最初のヘリカーゼがユリ植物の真核生物で発見されました.

現在、ヘリカーゼタンパク質はウイルスを含むすべての自然界で特徴づけられており、これはこれらの加水分解酵素についての広範な知識、生物におけるそれらの機能およびそれらの機構的役割を生み出していることを意味する。.

索引

  • 1特徴
    • 1.1 DNAヘリカーゼ
    • 1.2ヘリカーゼRNA
  • 2分類法
    • 2.1 SF1
    • 2.2 SF 2
    • 2.3 SF3
    • 2.4 SF 4
    • 2.5 SF 5
    • 2.6 SF6
  • 3つの構造
  • 4つの機能
    • 4.1 DNAヘリカーゼ
    • 4.2 RNAヘリカーゼ
  • 5医学的重要性
    • 5.1ヴェルナー症候群
    • 5.2ブルーム症候群
    • 5.3ロスムンドトムソン症候群
  • 6参考文献

特徴

ヘリカーゼは、化学反応（酵素）を促進する生物学的または天然の巨大分子です。それらは主に加水分解によってアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）の化学複合体を分離することを特徴とする。.

これらの酵素はATPを使用してデオキシリボ核酸（DNA）とリボ核酸（RNA）の複合体を結合して再構築する.

少なくとも2種類のヘリカーゼがあります：DNAとRNA.

DNAヘリカーゼ

DNAヘリカーゼはDNA複製に作用し、二本鎖から一本鎖にDNAを分離することを特徴とする.

ヘリカーゼRNA

これらの酵素は、リボ核酸（RNA）の代謝過程および増殖、繁殖またはリボソーム生合成に作用します。.

RNAヘリカーゼはまた、細胞核内のDNAからRNAへの転写後の、メッセンジャーRNA（mRNA）のプレスプライシングおよびタンパク質合成の開始の過程において重要である。.

分類法

これらの酵素は、中央アミノ酸ドメインＡＴＰアーゼのアミノ酸配列決定におけるそれらの相同性に従って、または共通の配列決定の理由により区別することができる。分類によると、これらは6つのスーパーファミリーに分類されます（SF 1-6）。

SF1

このスーパーファミリーの酵素は転座3'-5 'または5'-3'の極性を有し、環状構造を形成しない.

SF2

それはヘリカーゼの最大のグループとして知られており、主にRNAヘリカーゼからなる。それらは、ごくわずかな例外を除いて、一般に3'-5 'の転座の極性を示す。.

彼らは9つの動機を持っています（英語から） モチーフ, これは高度に保存されたアミノ酸配列の「反復要素」として翻訳され、SF1のように環状構造を形成しない。.

SF3

それらはウイルス様ヘリカーゼであり、3'-5 'の独特の転座極性を有する。それらは４つの高度に保存された配列モチーフのみを有し、そして環構造または環を形成する。.

SF4

それらはバクテリアとバクテリオファージで初めて説明されました。彼らは複製または複製ヘリカーゼのグループです。.

それらは５'− ３ 'の独特の転座極性を有し、そして５つの高度に保存された配列モチーフを有する。これらのヘリカーゼはそれらが環を形成するので特徴付けられる.

SF5

それらはRho因子型のタンパク質です。 ＳＦ５スーパーファミリーのヘリカーゼは原核生物に特徴的でありそしてＡＴＰに依存する六量体である。それらはSF4と密接に関連していると考えられています。それらはまたリングおよび非環状形を有する.

SF6

それらは明らかにSF3スーパーファミリーに関連するタンパク質です。しかしながら、ＳＦ６は、ＳＦ３には存在しない多様な細胞活性に関連するＡＴＰアーゼタンパク質のドメイン（ＡＡＡタンパク質）を提示する。.

構造

構造的に、全てのヘリカーゼはそれらの一次構造の前方部分に高度に保存された配列モチーフを有する。分子の一部は、各ヘリカーゼの特定の機能に依存する特定のアミノ酸配置を有する.

構造的に最も研究されているヘリカーゼはSF1スーパーファミリーのものである。これらのタンパク質は、RecA多機能タンパク質と非常によく似た2つのドメインに分類され、これらのドメインはそれらの間にATP結合ポケットを形成することが知られています。.

非保存領域は、ＤＮＡ認識、細胞局在化ドメインおよびタンパク質 - タンパク質ドメインのタイプの特定のドメインを提示することができる。.

機能

DNAヘリカーゼ

これらのタンパク質の機能は、環境ストレス、細胞の系統、遺伝的背景、細胞周期の段階など、重要なさまざまな要因に左右されます。.

ＳＦ１のＤＮＡヘリカーゼは、ＤＮＡの修復、複製、転移および組換えにおいて特定の機能を果たすことが知られている。.

DNAの二重らせんの鎖を分離し、テロメアの維持、二本鎖の切断による修復、および核酸に関連するタンパク質の排除に参加する.

ヘリカーゼRNA

前述のように、RNAヘリカーゼはRNAの代謝過程の大部分において不可欠であり、そしてこれらのタンパク質がウイルスRNAの検出に関与していることも知られている。.

さらに、それらは体内（脊椎動物）の外来または外来RNAを検出するので、抗ウイルス免疫応答に作用します。.

医学的重要性

ヘリカーゼは、細胞が内因性および外因性のストレスを克服し、染色体の不安定性を回避し、細胞バランスを維持するのを助けます。.

この系または恒常性平衡の失敗は、ヘリカーゼ型のタンパク質をコードする遺伝子を含む遺伝的突然変異に関連しています。このため、それらは生物医学的および遺伝学的研究の対象です。.

以下に、ヘリカーゼタンパク質としてDNAをコードする遺伝子の突然変異に関連するいくつかの疾患について述べる。

ウェルナー症候群

これは、ヘリカーゼをコードするWRNと呼ばれる遺伝子の突然変異によって引き起こされる遺伝病です。変異型ヘリカーゼは正しく作用せず、一緒にウェルナー症候群を構成する一連の疾患を引き起こします.

この病状に苦しむ人々の主な特徴は、彼らの時期尚早の老化です。この疾患が発現するためには、突然変異遺伝子が両親から受け継がれなければなりません。その発生率は非常に低く、その治療法はありません.

ブルーム症候群

ブルーム症候群は、ヘリカーゼタンパク質をコードするBLMと呼ばれる常染色体遺伝子の突然変異によって引き起こされる遺伝病です。それはその性格に関して同型接合の個人のためにだけ起こります（劣性）.

このまれな病気の主な特徴は、日光に対する過敏性です。そして、それは、紅斑性発疹タイプの皮膚病巣を引き起こします。まだ治療法はありません.

ロスムントトムソン症候群

先天性萎縮性多発性皮膚炎としても知られています。それは遺伝的起源の病理学であることは非常にまれです：今日までに世界で300人以下の症例が報告されています. 

それはRECQ4遺伝子、染色体8上に位置する劣性症状を伴う常染色体遺伝子の突然変異によって引き起こされます.

この症候群の症状または症状には、若年性白内障、骨格系の異常、色素脱失、毛細血管拡張症および皮膚萎縮（多形性皮膚萎縮症）が含まれます。ある場合には、甲状腺機能亢進症およびテストステロン産生の欠乏が起こるかもしれません.

参考文献

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