EcoRI читається еко ер один ензим ендонуклеаза рестрикції виділена з бактерії E coli є частиною рестрикційно модифікацій

EcoRI (читається «еко ер один») — ензим, ендонуклеаза рестрикції, виділена з бактерії E. coli, є частиною рестрикційно-модифікаційної системи бактерії.

EcoRI

Ідентифікатори
Символ	EcoRI
Інші ідентифікатори	Pfam: F02963;
Інша інформація

У практичній молекулярній біології EcoRI використовується як рестриктаза. EcoRI розрізає дволанцюгову ДНК створюючи 4-нуклеотидний липкий кінець з виступаючим 5'-фрагментом AATT. ДНК-фрагментом, по якому відбувається розрізання, є шестинуклеотидний фрагмент GAATTC/CTTAAG.

Структура

Первинна структура

EcoRI містить амінокислотний мотив PD..D/EXK, який знайдений в активному сайті багатьох рестриктаз.

Кристалічна структура димеру *Eco*RI зв'язаного з ДНК (PDB 1ckq)

Третинна та четвертинна структура

Ензим утворює гомодимер з двох 31-кДа одиниць, кожна з яких є одним поліпептидним ланцюгом та існує у вигляді глобули з α/β архітектурою. Кожна одиниця в димері містить мотив-«петлю», яка виступає з глобули та зв'язується з ДНК-мішенню при розпізнаванні.

EcoRI цільовий сайт. Зелена лінія вказує, як відбувається розрізання ДНК послідовності

EcoRI була закристалізована із ДНК-послідовністю, яку вона зазвичай розпізнає та розрізає (PDB код 1QPS). Аналіз кристалічної структури показав, що одиниці гомодимеру взаємодіють з ДНК симетричним чином. Дві α-спіралі від кожної одиниці сходяться в просторі утворюючи специфічний «затискач». На спіралях амінокислотні залишки Glu144 та Arg145 взаємодіють між собою, що ймовірно обумовлює фізичну комунікацію між активними сайтами обох одиниць.

Мішень

EcoRI розрізає ДНК по паліндромному сайту GAATTC/CTTAAG із утворенням липких кінців. EcoRI є високоспецифічним ензимом, тобто навіть одинична заміна/перестановка нуклеотидів в сайті розпізнавання призводить до сильного зниження афінності рестриктази до цього сайту і як наслідок до втрати здатності розпізнавати і розрізати його. Бактерії використовують цю властивість для захисту власної ДНК від дії рестриктази: другий аденозин в послідовностях GAATTC в бактеріальному геномі є метильованим, внаслідок чого власна ДНК бактерії є стабільною в присутності рестриктази.

Важливим фактором що обумовлює високу селективність рестриктази EcoRI до свого сайту розпізнавання є конформаційна жорсткість тривимірної структури білка. Внаслідок цього білок не може компенсувати збільшення енергії зв’язування через втрату багатьох водневих зв’язків конформаційною перебудовою для пошуків нових контактів у випадку неоптимальної послідовності ДНК.

Застосування

Рестриктази, такі як EcoRI, широко використовуються в молекулярній біології та генетиці, в таких експериментальних процедурах, як, наприклад, молекулярне клонування. Рестриктази (в тому числі EcoRI) генерують липкі кінці, які можна потім сполучити за допомогою ДНК-лігаз. EcoRI може давати неспецифічні продукти рестрикції (star-активність), залежно від умов реакції, таких як низька іонна сила розчину, високий вміст гліцерину, надлишок ензиму, високі значення pH та наявність певних органічних розчинників.

Див. також

— інша нуклеаза з E. coli.
— інша нуклеаза з E. coli.

Посилання

Pingoud, A., Jeltsch, A. (2001). Structure and function of type II restriction endonucleases. Nucl. Acids Res. Т. 29, № 18. с. 3705—3727. doi:10.1093/nar/29.18.3705. PMC 55916. PMID 11557805.
Kurpiewski, M. R., Engler, L. E., Wozniak, L. A., Kobylanska, A., Koziolkiewicz, M., Stec, W. J, Jen-Jacobson, L (2004). Mechanisms of coupling between DNA recognition and catalysis in EcoRI endonucleases. Structure. Т. 12. с. 1775—1788. doi:10.1016/j.str.2004.07.016. PMID 15458627.
Bitinaite, J., D. A. Wah, Aggarwal, A. K., Schildkraut, I. (1998). FokI dimerization is required for DNA cleavage. Proc Natl Acad Sci U S A. Т. 95, № 18. с. 10570—5. doi:10.1073/pnas.95.18.10570. PMC 27935. PMID 9724744.
Kim, Y. C., Grable, J. C., Love, R., Greene, P. J., Rosenberg, J. M. (1990). Refinement of EcoRI endonuclease crystal structure: a revised protein chain tracing. Science. Т. 249, № 4974. с. 1307—1309. doi:10.1126/science.2399465. PMID 2399465.
Gary D. Stormo. Sequence-specific interactions in protein-DNA complexes // Introduction to Protein-DNA Interactions: Structure, Thermodynamics, and Bioinformatics. — Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2013. — P. 53–54. — .
. Архів оригіналу за 15 жовтень 2012. Процитовано 13 березень 2016.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title ()

[Pingoud-1] Pingoud, A., Jeltsch, A. (2001). Structure and function of type II restriction endonucleases. Nucl. Acids Res. Т. 29, № 18. с. 3705—3727. doi:10.1093/nar/29.18.3705. PMC 55916. PMID 11557805.

[Kurpiewski-2] Kurpiewski, M. R., Engler, L. E., Wozniak, L. A., Kobylanska, A., Koziolkiewicz, M., Stec, W. J, Jen-Jacobson, L (2004). Mechanisms of coupling between DNA recognition and catalysis in EcoRI endonucleases. Structure. Т. 12. с. 1775—1788. doi:10.1016/j.str.2004.07.016. PMID 15458627.

[Bitinaite-3] Bitinaite, J., D. A. Wah, Aggarwal, A. K., Schildkraut, I. (1998). FokI dimerization is required for DNA cleavage. Proc Natl Acad Sci U S A. Т. 95, № 18. с. 10570—5. doi:10.1073/pnas.95.18.10570. PMC 27935. PMID 9724744.

[Kim-4] Kim, Y. C., Grable, J. C., Love, R., Greene, P. J., Rosenberg, J. M. (1990). Refinement of EcoRI endonuclease crystal structure: a revised protein chain tracing. Science. Т. 249, № 4974. с. 1307—1309. doi:10.1126/science.2399465. PMID 2399465.

[stromo2013-5] Gary D. Stormo. Sequence-specific interactions in protein-DNA complexes // Introduction to Protein-DNA Interactions: Structure, Thermodynamics, and Bioinformatics. — Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2013. — P. 53–54. — .

[6] . Архів оригіналу за 15 жовтень 2012. Процитовано 13 березень 2016.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title ()