Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
ДНК-топоізомерази (або топоізомерази) — ферменти, які каталізують зміни в топології ДНК, змінюючи ступінь (релаксуючи або напружуючи) суперскрученості ДНК, утворюючи або розділяючи катенани ДНК та утворюючи або розв'язуючи ДНК. Топологічні проблеми ДНК викикають у зв'язку з переплетенністю подвійної спіралі ДНК, що може призвести, наприклад, до перекручування подвійної спіралі під час реплікації та транскрипції. Якщо залишити таку ДНК незмінною, ця скрученість рано чи пізно зупинить рух ДНК- чи РНК-полімерази вздовж спіралі. Друга топологічна проблема виникає через з'єднання та переплутування молекул ДНК під час реплікації, що перешкоджає поділу клітини. ДНК-топоізомерази запобігають та виправляють такі проблеми за допомогою приєднання до ДНК та розрізання цукрово-фосфатного кістяку одного (тип I) або обох (тип II) ланцюгів ДНК. Цей тимчасовий розрив дозволяє розплутати або розмотати ДНК. У кінці процесу цукрово-фосфатний кістяк відновлюється. Оскільки загальні хімічний склад та зв'язність ДНК не змінюються, і субстрат, і продукт є хімічними ізомерами, які відрізняються лише своєю топологією.
| Ідентифікатори | |
|---|---|
| Код КФ | 5.6.2.1 |
| Номер CAS | 80449-01-0 |
| Бази ферментів | |
| IntEnz | IntEnz view |
| BRENDA | BRENDA entry |
| ExPASy | NiceZyme view |
| MetaCyc | metabolic pathway |
| KEGG | KEGG entry |
| PRIAM | profile |
| PDB structures | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum |
| Пошук | |
| PMC | статті |
| PubMed | статті |
| NCBI | NCBI proteins |
| CAS | 80449-01-0 |
| Ідентифікатори | |
|---|---|
| Код КФ | 5.6.2.2 |
| Бази ферментів | |
| IntEnz | IntEnz view |
| BRENDA | BRENDA entry |
| ExPASy | NiceZyme view |
| MetaCyc | metabolic pathway |
| KEGG | KEGG entry |
| PRIAM | profile |
| PDB structures | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum |
| Пошук | |
| PMC | статті |
| PubMed | статті |
| NCBI | NCBI proteins |
Відкриття
Уперше ДНК-топоізомеразу знайшов 1971 року у бактеріях. Спочатку її назвали ω-білком;, а зараз — топоізомераза I бактерії Escherichia coli (E. coli), яка належить до типу IA. Згодом подібну активність в еукаріотах (у печінці щурів) виявили та Ренато Дульбекко; відповідний фермент, топоізомераза I еукаріотів, має інший механізм дії та належить до типу IB. Першою виявленою топоізомеразою типу II стала у бактерій після її відкриття Мартіном Геллертом і колегами та характеризації Ніколасом Коццареллі й колегами 1976 року. ДНК-гіраза каталізує додавання негативних супервитків до ДНК і є єдиним ферментом типу II здатним на це, у той час як усі інші каталізують релаксацію ДНК. Відмінністю ферментів типу II від типу I є потреба в АТФ для каталізації та те, що вони тимчасово розділяють обидва ланцюги ДНК, а не лише один. Топоізомерази типу II були згодом ідентифіковані у бактеріях та еукаріотах. Топоізомеразам присвоєні наступні коди ферментів: АТФ-незалежна (тип I), 5.6.2.1; АТФ-залежна (тип II): 5.6.2.2. Єдиним винятком у топоізомеразах типу I є , яка містить геліказний домен (КФ 3.6.4.12) та додає позитивні супервитки, витрачаючи АТФ. Таким чином, це єдина топоізомераза типу I, класифікована як 5.6.2.2.
Див. також
Примітки
- McKie S.J., Neuman K.C., Maxwell A. (April 2021). DNA topoisomerases: Advances in understanding of cellular roles and multi-protein complexes via structure-function analysis. BioEssays. 43 (4): e2000286. doi:10.1002/bies.202000286. PMC 7614492. PMID 33480441. S2CID 231679533.
- Sutormin D.A., Galivondzhyan A.K., Polkhovskiy A.V., Kamalyan S.O., Severinov K.V., Dubiley S.A. (15 березня 2021). Diversity and Functions of Type II Topoisomerases. Acta Naturae. 13 (1): 59—75. doi:10.32607/actanaturae.11058. PMC 8084294. PMID 33959387.
- Wang J.C. (February 1971). Interaction between DNA and an Escherichia coli protein omega. Journal of Molecular Biology. 55 (3): 523—533. doi:10.1016/0022-2836(71)90334-2. PMID 4927945.
- Champoux J.J., Dulbecco R. (January 1972). An activity from mammalian cells that untwists superhelical DNA--a possible swivel for DNA replication (polyoma-ethidium bromide-mouse-embryo cells-dye binding assay). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 69 (1): 143—146. doi:10.1073/pnas.69.1.143. PMC 427563. PMID 4333036.
- Gellert M., Mizuuchi K., O'Dea M.H., Nash H.A. (November 1976). DNA gyrase: an enzyme that introduces superhelical turns into DNA. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 73 (11): 3872—3876. Bibcode:1976PNAS...73.3872G. doi:10.1073/pnas.73.11.3872. PMC 431247. PMID 186775.
- Sugino A., Peebles C.L., Kreuzer K.N., Cozzarelli N.R. (November 1977). Mechanism of action of nalidixic acid: purification of Escherichia coli nalA gene product and its relationship to DNA gyrase and a novel nicking-closing enzyme. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 74 (11): 4767—4771. Bibcode:1977PNAS...74.4767S. doi:10.1073/pnas.74.11.4767. PMC 432036. PMID 200930.
- Baldi M.I., Benedetti P., Mattoccia E., Tocchini-Valentini G.P. (June 1980). In vitro catenation and decatenation of DNA and a novel eucaryotic ATP-dependent topoisomerase. Cell. 20 (2): 461—467. doi:10.1016/0092-8674(80)90632-7. PMID 6248247. S2CID 42645648.
- Liu L.F., Liu C.C., Alberts B.M. (October 1979). T4 DNA topoisomerase: a new ATP-dependent enzyme essential for initiation of T4 bacteriophage DNA replication. Nature. 281 (5731): 456—461. Bibcode:1979Natur.281..456L. doi:10.1038/281456a0. PMID 226889. S2CID 4343962.
- Stetler G.L., King G.J., Huang W.M. (August 1979). T4 DNA-delay proteins, required for specific DNA replication, form a complex that has ATP-dependent DNA topoisomerase activity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 76 (8): 3737—3741. Bibcode:1979PNAS...76.3737S. doi:10.1073/pnas.76.8.3737. PMC 383908. PMID 226976.
Література
- Wang J.C. (2009). Untangling the Double Helix: DNA entanglement and the action of the DNA topoisomerases. Cold Spring Harbor: Cold Spring Harbor Laboratory Press. с. 245. ISBN . (англ.)
- А. В. Сиволоб, К. С. Афанасьєва (2012). Молекулярна організація хромосом (PDF). К: Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет".
Посилання
| Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Топоізомерази |
- MeSH DNA+Topoisomerases
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
DNK topoizomerazi abo topoizomerazi fermenti yaki katalizuyut zmini v topologiyi DNK zminyuyuchi stupin relaksuyuchi abo napruzhuyuchi superskruchenosti DNK utvoryuyuchi abo rozdilyayuchi katenani DNK ta utvoryuyuchi abo rozv yazuyuchi DNK Topologichni problemi DNK vikikayut u zv yazku z perepletennistyu podvijnoyi spirali DNK sho mozhe prizvesti napriklad do perekruchuvannya podvijnoyi spirali pid chas replikaciyi ta transkripciyi Yaksho zalishiti taku DNK nezminnoyu cya skruchenist rano chi pizno zupinit ruh DNK chi RNK polimerazi vzdovzh spirali Druga topologichna problema vinikaye cherez z yednannya ta pereplutuvannya molekul DNK pid chas replikaciyi sho pereshkodzhaye podilu klitini DNK topoizomerazi zapobigayut ta vipravlyayut taki problemi za dopomogoyu priyednannya do DNK ta rozrizannya cukrovo fosfatnogo kistyaku odnogo tip I abo oboh tip II lancyugiv DNK Cej timchasovij rozriv dozvolyaye rozplutati abo rozmotati DNK U kinci procesu cukrovo fosfatnij kistyak vidnovlyuyetsya Oskilki zagalni himichnij sklad ta zv yaznist DNK ne zminyuyutsya i substrat i produkt ye himichnimi izomerami yaki vidriznyayutsya lishe svoyeyu topologiyeyu DNK topoizomeraza ATF nezalezhna tip I IdentifikatoriKod KF 5 6 2 1Nomer CAS 80449 01 0Bazi fermentivIntEnz IntEnz viewBRENDA BRENDA entryExPASy NiceZyme viewMetaCyc metabolic pathwayKEGG KEGG entryPRIAM profilePDB structures RCSB PDB PDBe PDBj PDBsumPoshukPMC stattiPubMed stattiNCBI NCBI proteinsCAS 80449 01 0 DNK topoizomeraza ATF zalezhna tip II IdentifikatoriKod KF 5 6 2 2Bazi fermentivIntEnz IntEnz viewBRENDA BRENDA entryExPASy NiceZyme viewMetaCyc metabolic pathwayKEGG KEGG entryPRIAM profilePDB structures RCSB PDB PDBe PDBj PDBsumPoshukPMC stattiPubMed stattiNCBI NCBI proteinsVidkrittyaUpershe DNK topoizomerazu znajshov 1971 roku u bakteriyah Spochatku yiyi nazvali w bilkom a zaraz topoizomeraza I bakteriyi Escherichia coli E coli yaka nalezhit do tipu IA Zgodom podibnu aktivnist v eukariotah u pechinci shuriv viyavili ta Renato Dulbekko vidpovidnij ferment topoizomeraza I eukariotiv maye inshij mehanizm diyi ta nalezhit do tipu IB Pershoyu viyavlenoyu topoizomerazoyu tipu II stala u bakterij pislya yiyi vidkrittya Martinom Gellertom i kolegami ta harakterizaciyi Nikolasom Koccarelli j kolegami 1976 roku DNK giraza katalizuye dodavannya negativnih supervitkiv do DNK i ye yedinim fermentom tipu II zdatnim na ce u toj chas yak usi inshi katalizuyut relaksaciyu DNK Vidminnistyu fermentiv tipu II vid tipu I ye potreba v ATF dlya katalizaciyi ta te sho voni timchasovo rozdilyayut obidva lancyugi DNK a ne lishe odin Topoizomerazi tipu II buli zgodom identifikovani u bakteriyah ta eukariotah Topoizomerazam prisvoyeni nastupni kodi fermentiv ATF nezalezhna tip I 5 6 2 1 ATF zalezhna tip II 5 6 2 2 Yedinim vinyatkom u topoizomerazah tipu I ye yaka mistit gelikaznij domen KF 3 6 4 12 ta dodaye pozitivni supervitki vitrachayuchi ATF Takim chinom ce yedina topoizomeraza tipu I klasifikovana yak 5 6 2 2 Div takozhSuperskruchenist DNK TOP1 TOP2A TOP2B TOP3A TOP3BPrimitkiMcKie S J Neuman K C Maxwell A April 2021 DNA topoisomerases Advances in understanding of cellular roles and multi protein complexes via structure function analysis BioEssays 43 4 e2000286 doi 10 1002 bies 202000286 PMC 7614492 PMID 33480441 S2CID 231679533 Sutormin D A Galivondzhyan A K Polkhovskiy A V Kamalyan S O Severinov K V Dubiley S A 15 bereznya 2021 Diversity and Functions of Type II Topoisomerases Acta Naturae 13 1 59 75 doi 10 32607 actanaturae 11058 PMC 8084294 PMID 33959387 Wang J C February 1971 Interaction between DNA and an Escherichia coli protein omega Journal of Molecular Biology 55 3 523 533 doi 10 1016 0022 2836 71 90334 2 PMID 4927945 Champoux J J Dulbecco R January 1972 An activity from mammalian cells that untwists superhelical DNA a possible swivel for DNA replication polyoma ethidium bromide mouse embryo cells dye binding assay Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 69 1 143 146 doi 10 1073 pnas 69 1 143 PMC 427563 PMID 4333036 Gellert M Mizuuchi K O Dea M H Nash H A November 1976 DNA gyrase an enzyme that introduces superhelical turns into DNA Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 73 11 3872 3876 Bibcode 1976PNAS 73 3872G doi 10 1073 pnas 73 11 3872 PMC 431247 PMID 186775 Sugino A Peebles C L Kreuzer K N Cozzarelli N R November 1977 Mechanism of action of nalidixic acid purification of Escherichia coli nalA gene product and its relationship to DNA gyrase and a novel nicking closing enzyme Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 74 11 4767 4771 Bibcode 1977PNAS 74 4767S doi 10 1073 pnas 74 11 4767 PMC 432036 PMID 200930 Baldi M I Benedetti P Mattoccia E Tocchini Valentini G P June 1980 In vitro catenation and decatenation of DNA and a novel eucaryotic ATP dependent topoisomerase Cell 20 2 461 467 doi 10 1016 0092 8674 80 90632 7 PMID 6248247 S2CID 42645648 Liu L F Liu C C Alberts B M October 1979 T4 DNA topoisomerase a new ATP dependent enzyme essential for initiation of T4 bacteriophage DNA replication Nature 281 5731 456 461 Bibcode 1979Natur 281 456L doi 10 1038 281456a0 PMID 226889 S2CID 4343962 Stetler G L King G J Huang W M August 1979 T4 DNA delay proteins required for specific DNA replication form a complex that has ATP dependent DNA topoisomerase activity Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 76 8 3737 3741 Bibcode 1979PNAS 76 3737S doi 10 1073 pnas 76 8 3737 PMC 383908 PMID 226976 LiteraturaWang J C 2009 Untangling the Double Helix DNA entanglement and the action of the DNA topoisomerases Cold Spring Harbor Cold Spring Harbor Laboratory Press s 245 ISBN 978 0 87969 879 9 angl A V Sivolob K S Afanasyeva 2012 Molekulyarna organizaciya hromosom PDF K Vidavnicho poligrafichnij centr Kiyivskij universitet PosilannyaVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Topoizomerazi MeSH DNA Topoisomerases