Ang SSB protina o protina DNA nagbubuklod single band (mula sa Ingles " s singit s TRanD DNA b inding protina") ay mga protina na responsable maging matatag, protektahan at transiently mapanatili solong DNA band na nakuha mula sa paghihiwalay ng duplex DNA banda sa pamamagitan ng pagkilos ng helicase protein.
Ang genetic na impormasyon ng isang organismo ay protektado at naka-encode sa anyo ng dobleng band na DNA. Upang ito ay isinalin at kopyahin, dapat itong walang malay at walang bayad, at sa prosesong ito ay lumahok ang mga protina ng SSB.
32 kDa (RPA32) fragment ng isang replication protein Isang subunit (Pinagmulan: Jawahar Swaminathan at kawani ng MSD sa European Bioinformatics Institute sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)
Ang mga protina na ito ay nakikipagtulungan sa iba pang iba't ibang mga monomer na lumahok sa pagpapanatili ng kanilang mga DNA at matatagpuan sa parehong prokaryotes at eukaryotes.
Ang mga protina ng Escherichia coli SSB (EcSSB) ay ang unang mga protina ng ganitong uri na inilarawan. Ang mga ito ay functionally at istruktura na nailalarawan at mula sa kanilang natuklasan na ginamit sila bilang isang modelo ng pag-aaral para sa klase ng mga protina.
Ang mga eukaryotic na organismo ay nagtataglay ng mga protina na katulad ng mga protina ng SSB na bakterya, ngunit sa mga eukaryotes ang mga ito ay kilala bilang mga protina ng RPA o mga protina ng replication A (Replication Protein A) na kung saan ay magkatulad na kapareho sa SSB.
Mula nang natuklasan ito, ang computational biochemical-functional modeling ay ginamit upang pag-aralan ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng SSB protina at solong-stranded DNA upang maipalabas ang kanilang papel sa mga mahahalagang proseso ng genome ng iba't ibang mga organismo.
katangian
Ang mga uri ng mga protina ay matatagpuan sa lahat ng mga kaharian ng buhay at bagaman ibinabahagi nila ang parehong mga pag-aari ng pagganap, ang mga ito ay naiiba sa istruktura, lalo na sa mga tuntunin ng kanilang mga pagbabago sa conformational, na tila tiyak para sa bawat uri ng protina ng SSB.
Ang lahat ng mga protina na ito ay natagpuan upang magbahagi ng isang conservation domain na kasangkot sa solong banda ng DNA na binding at kilala bilang ang domain na nagbubuklod ng oligonucleotide / oligosaccharide (matatagpuan sa panitikan bilang ang domain ng OB).
Ang mga protina ng SSB ng mga thermophilic bacteria tulad ng Thermus aquaticus ay may mga kapansin-pansin na katangian, dahil mayroon silang dalawang mga dom domain sa bawat subunit, habang ang karamihan sa mga bakterya ay may isa lamang sa mga ito sa bawat subunit.
Karamihan sa mga protina ng SSB ay nagbubuklod ng di-partikular sa solong band ng DNA. Gayunpaman, ang pagbubuklod ng bawat SSB ay nakasalalay sa istraktura, antas ng kooperasyon, antas ng oligomerization, at iba't ibang mga kondisyon sa kapaligiran.
Ang konsentrasyon ng divalent magnesium ion, ang konsentrasyon ng mga asing-gamot, ang pH, ang temperatura, ang pagkakaroon ng polyamines, spermidine at spermine, ay ilan sa mga kondisyon sa kapaligiran na pinag-aralan sa vitro na pinaka nakakaapekto sa aktibidad ng SSB protina.
Istraktura
Ang bakterya ay nagtataglay ng mga protina na homo-tetrameric SSB, at ang bawat subunit ay nagtataglay ng isang solong domain na nagbubuklod ng OB. Sa kaibahan, ang mga virus na SSB na protina, lalo na sa maraming mga bacteriophage, ay karaniwang mono- o dimeric.
Sa kanilang pagtatapos ng N-terminal, ang mga protina ng SSB ay nagtataglay ng domain na nagbubuklod ng DNA, habang ang kanilang pagtatapos ng C-terminal ay binubuo ng siyam na napreserba na mga amino acid na responsable para sa mga pakikipag-ugnay sa protina-protina.
Tatlong tryptophan residues sa mga posisyon 40, 54 at 88 ang mga nalalabi na responsable para sa pakikipag-ugnay sa DNA sa mga nagbubuklod na domain. Ang mga ito ay hindi lamang ang pag-stabilize ng pakikipag-ugnayan ng DNA-protina, kundi pati na rin ang pangangalap ng iba pang mga subunits ng protina.
Ang protina ng SSB mula sa E. coli ay na-modelo sa pag-aaral ng computational at napagpasyahan na mayroon itong isang 74 kDa tetrameric na istraktura at ito ay nagbubuklod sa solong banda ng DNA salamat sa pakikipag-ugnay ng magkakaibang mga sub-sub ng SSB.
Ang Archaea ay nagtataglay din ng mga protina ng SSB. Ang mga ito ay monomeriko at may isang solong domain na nagbubuklod sa DNA o domain ng OB.
Sa mga eukaryote, ang mga protina ng RPA ay, istruktura na nagsasalita, mas kumplikado: ang mga ito ay binubuo ng isang heterotrimer (ng tatlong magkakaibang mga subunits) na kilala bilang RPA70, RPA32 at RPA14.
Nagtataglay sila ng hindi bababa sa anim na domain ng oligonucleotide / oligosaccharide-binding, bagaman sa kasalukuyan ay apat lamang sa mga site na ito ang tiyak na kilala: tatlo sa mga subunit ng RPA70, at isang ika-apat na naninirahan sa RPA32 subunit.
Mga Tampok
Ang mga protina ng SSB ay may mga pangunahing pag-andar sa pagpapanatili, pag-iimpake, at samahan ng genome sa pamamagitan ng pagprotekta at pag-stabilize ng mga solong stranded na mga strand ng DNA sa mga oras na nakalantad sa pamamagitan ng pagkilos ng iba pang mga enzymes.
Mahalagang tandaan na ang mga protina na ito ay hindi ang mga protina na may pananagutan sa pag-ayaw at pagbubukas ng mga strand ng DNA. Ang pag-andar nito ay pinigilan lamang upang patatagin ang DNA kapag nasa kondisyon ng solong banda na DNA.
Ang mga protina ng SSB na ito ay kumikilos na nagtutulungan, dahil ang unyon ng isa sa mga ito ay pinadali ang unyon ng iba pang mga protina (SSB o hindi). Sa metabolic process ng DNA, ang mga protina na ito ay itinuturing na isang uri ng payunir o pangunahing protina.
Bilang karagdagan sa pag-stabilize ng mga solong stranded na mga banda ng DNA, ang pagbubuklod ng mga protina na ito sa DNA ay may pangunahing pag-andar sa pagprotekta sa mga molekula na ito sa pamamagitan ng uri ng V endonucleases.
Ang mga SSB-type na protina ay aktibong nakikilahok sa mga proseso ng pagtitiklop ng DNA ng halos lahat ng mga nabubuhay na organismo. Ang nasabing mga protina ay sumulong habang sumusulong ang pagtitiklop ng tinidor, at pinapanatili ang magkahiwalay na mga hibla ng magulang ng magulang upang sila ay nasa tamang kondisyon upang kumilos bilang mga template.
Mga halimbawa
Sa bakterya, ang mga protina ng SSB ay nagpapasigla at nagpapatatag ng mga function ng protina ng RecA. Ang protina na ito ay may pananagutan para sa pag-aayos ng DNA (reaksyon ng SOS), at para sa proseso ng recombination sa pagitan ng mga pantulong na molekulang DNA ng solong banda.
Ang mga mutants ng E. coli genetically inhinyero upang makakuha ng may sira na mga protina ng SSB ay mabilis na inalis at hindi mabisang natutupad ang kanilang mga pag-andar sa pagtitiklop, pagkumpuni at pagsasaayos ng DNA.
Ang mga protina na tulad ng RPA ay kumokontrol sa paglala ng cell cycle sa mga eukaryotic cells. Sa partikular, pinaniniwalaan na ang cellular na konsentrasyon ng RPA4 ay maaaring magkaroon ng isang hindi tuwirang impluwensya sa hakbang ng pagtitiklop ng DNA, iyon ay, sa mataas na konsentrasyon ng RPA4 ang prosesong ito ay hinarang.
Iminungkahi na ang pagpapahayag ng RPA4 ay maaaring maiwasan ang paglaganap ng cell sa pamamagitan ng pagpigil sa pagtitiklop at pag-play ng isang papel sa pagpapanatili at pagmamarka ng malusog na cell viability sa mga organismo ng hayop.
Mga Sanggunian
- Anthony, E., & Lohman, TM (2019, Pebrero). Dinamika ng E. coli solong stranded DNA na nagbubuklod (SSB) protina-DNA complex. Sa mga seminar sa cell & development biology (Vol. 86, p. 102-111). Akademikong Press.
- Beernink, HT, & Morrical, SW (1999). RMP: recombination / replication mediator protein. Mga uso sa mga agham na biochemical, 24 (10), 385-389.
- Bianco, PR (2017). Ang kwento ng SSB. Ang pag-unlad sa biophysics at molekular na biology, 127, 111-118.
- Byrne, BM, & Oakley, GG (2018, Nobyembre). Ang replication protein A, ang laxative na nagpapanatili ng regular na DNA: Ang kahalagahan ng RPA phosphorylation sa pagpapanatili ng katatagan ng genome. Sa mga seminar sa cell & development biology. Akademikong Press
- Krebs, JE, Goldstein, ES, & Kilpatrick, ST (2017). Ang gen genes XII ni Lewin. Pag-aaral ng Jones at Bartlett.
- Lecointe, F., Serena, C., Velten, M., Mga Gastos, A., McGovern, S., Meile, JC, … & Pollard, P. (2007). Inaasahan ang pag-aresto sa pagtitiklop ng chromosomal na pagtitiklop: tinatarget ng SSB ang pagkumpuni ng mga helicases ng DNA sa mga aktibong tinidor. Ang journal ng EMBO, 26 (19), 4239-4251.