Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • techweek
  • Biohacking
  • Био/​мол/​текст

Расплетение спирали ДНК сравнили с нефтедобычей

Роман Фишман, N+1

Уточненные данные о структуре хеликазы – фермента, «расплетающего» двойную спираль ДНК – показали, что эта молекулярная машина может работать на манер нефтяной вышки, раскачивая «коромысло» взад и вперед. Результаты исследования публикует журнал Nature Structural & Molecular Biology (Yuan et al., Structure of the eukaryotic replicative CMG helicase suggests a pumpjack motion for translocation), о них же сообщает пресс-релиз Брукхейвенской национальной лаборатории министерства энергетики США (Scientists Propose "Pumpjack" Mechanism for Splitting and Copying DNA).

Двойная нить ДНК – структура напряженная, и для работы с ней спираль требуется «расплести», разделив соединенные водородными связями цепочки. Эту задачу выполняют ферменты-хеликазы, которые участвуют и в репликации (копировании) ДНК, и в ее репарации («ремонте»), и в транскрипции (считывании информации для синтеза матричной РНК), и во множестве других жизненно важных процессов. Пространственную структуру CMG-хеликазы дрожжей ученые из Брукхейвенской лаборатории, Рокфеллеровского университета и Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук установили с помощью криоэлектронной микроскопии.

В последнее время этот метод приобретает все большую популярность, поскольку не требует долгого, трудоемкого и часто интуитивного процесса получения белковых кристаллов, и может рассматривать молекулы непосредственно в растворе. После того, как ряд усовершенствований позволил довести разрешающую способность криоэлектронной микроскопии до уровня, доступного традиционному рентгеноструктурному анализу, такие работы встречаются все чаще. На этот раз ученым удалось получить структурные данные со впечатляющим разрешением до 3,7 ангстрем.

Сама по себе CMG-хеликаза – высококонсервативный и сложный комплекс, включающий 11 отдельных белковых доменов, близкий у архей и эукариот. Название хеликазы образовано из названий этих доменов, шесть из которых (Mcm2-7) образуют два кольца, которые охватывают одиночную нить ДНК. С ними гибко связаны домен Cdc45 и состоящий из четырех доменов комплекс GINS, которые участвуют в связывании других ферментов, необходимых, например, для репликации.

Как выяснили ученые, фермент может переходить между двумя альтернативными конформациями, так что одно из колец структуры Mcm2-7 раскачивается на неподвижной основе, подобно коромыслу «качалки» для добычи нефти. Связывание и гидролиз АТФ дает этому комплексу энергию для первого движения: кольцо доменов Mcm2-6-4 делает «шаг вперед» вдоль спирали ДНК, разделяя ее нити. Затем происходит отделение гидролизованной АДФ, и хеликаза возвращается в первоначальную конформацию, при которой остальные домены нагоняет впереди идущие.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
10.02.2015

Читать статьи по темам:

биомолекулы молекулярная биология Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Три кита биотехнологий

Старший научный сотрудник Института проблем передачи информации РАН, Александр Панчин – о том, что дают нам биотехнологии сегодня и чего ждать от биотехнологий самого ближайшего будущего.

читать

Меняем любую группу крови на первую

Канадские биохимики с помощью метода направленной эволюции создали фермент, способный более чем в 170 раз эффективнее, чем его природный аналог, «превращать» все группы крови в первую.

читать

Роджер Корнберг – о ДНК, РНК, транскрипции и многом другом

Лауреат Нобелевской премии по химии (2006) «за исследование молекулярных основ транскрипции эукариот» – процесса переноса информации с ДНК на РНК у всех ядерных организмов – выступил в МГУ с лекцией.

читать

Чистый BRCA2

Сразу трём исследовательским группам удалось выделить в чистом виде белок BRCA2, соответствующий гену, мутации в котором связаны с развитием рака груди и яичников.

читать

На уровне мембраны

В Институте биоорганической химии РАН мембранными белками занимаются с середины 1970-х. В годы перестройки большинство научных групп фактически распались. И только в лаборатории структурной биологии работы, связанные с мембранными белками, вопреки всем сложностям продолжались.

читать