밤하이
BamHI| 밤하이 | |||||||||
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 제한 엔도누클리스 밤비특정 DNA에 묶인 HI. | |||||||||
| 식별자 | |||||||||
| 기호 | 밤하이 | ||||||||
| Pfam | PF02923 | ||||||||
| Pfam 씨 | CL0236 | ||||||||
| 인터프로 | IPR004194 | ||||||||
| SCOP2 | 1bhm / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
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BamHI("Bam H one"으로 발음됨) (Bacillus amyloliquefaciens로부터)는 2형식 제한 Endonuclease로, DNA의 짧은 시퀀스(6bp)를 인식하고 특히 대상 사이트에서 이를 절단하는 능력을 가지고 있다. 이번 전시회는 뱀의 구조-기능 관계를 중점적으로 다룬다.뉴먼(1995)이 설명한 대로 HI. BamHI는 인식 시퀀스 5'-GATCC-3'에서 바인딩되며 각 스트랜드의 5'Guanine 바로 뒤에 이러한 시퀀스를 분리한다. 이 갈라짐은 4bp 길이의 끈적거리는 끝을 낳는다. 묶이지 않은 형태로 BamHI는 α-헬리스크 사이에 있는 중앙 b 시트를 표시한다.
BamHI는 DNA 인식에 따라 일련의 파격적인 순응적 변화를 겪는다. 이것은 효소 결합을 용이하게 하기 위해 DNA가 왜곡되지 않고 정상적인 B-DNA 순응을 유지할 수 있게 해준다. BamHI는 대칭 조광기 입니다. 디엔에이(DNA)는 조광기 사이에 형성되는 큰 구획으로 묶여 있다; 효소는 "크로스오버" 방식으로 결합된다. 각 밤HI 하위 유닛은 대부분의 백본 접점을 DNA 반쪽 부위의 인산염으로 만들지만 기본 쌍 접점은 각 Bam 사이에 이루어진다.반대쪽 DNA 반쪽 부위의 주요 홈에 있는 HI 하위 유닛 및 질소 베이스. 단백질은 주요 홈에 있는 모든 H본드 기증자/수용자 그룹과 단백질 사이의 직접 수소 결합 또는 수분 매개 H본드를 통해 베이스를 결합한다. 주요 홈 접점은 평행 4나선 다발의 아미노-단자 위에 있는 원자에 의해 형성된다. 이 보따리는 뱀을 나타낸다.HI 조광기 인터페이스, 그리고 이 번들에 있는 NH2-단자 원자의 쌍극자 모멘트가 정전기 안정화에 기여할 수 있다고 생각된다.
BAM 사이의 인식 사이트HI와 DNA
밤HI 효소는 DNA와 많은 접촉을 할 수 있다. 물 매개 수소 결합은 물론 메인 체인 및 사이드 체인 상호작용이 밤 결합에 도움이 된다.HI 인식 시퀀스. 주요 홈에서 대부분의 효소/DNA 접촉은 각 서브 유닛에서 a4와 a6으로 구성된 병렬 4헬릭스 번들의 아미노 종단부에서 이루어진다. 각 서브 유닛의 a6은 DNA 주요 홈에 들어가지 않지만, 앞의 루프는 인식 사이트의 바깥쪽 끝과 상호작용한다. 반대로 각 서브 유닛의 a4는 인식 순서의 중심에 주요 홈으로 들어간다. 6 염기쌍 인식 순서(직접 12개, 물 매개 결합 6개)에 걸쳐 효소와 DNA 사이에 총 18개의 결합이 형성된다. a6 이전의 나선형 링에 위치한 Arg155와 Asp154는 외부의 G:C 베이스 쌍과 연결되며, 중간 G:C 쌍은 Asp154, Arg122, Asn116(직접 바인딩)과 연결된다. 물과 Asn116 사이의 수소 결합은 내부 A:T 베이스 쌍(수분 매개 결합)에서 결합을 초래한다.[1] 위에서 논의한 바와 같이, L과 R 서브유닛은 교차하는 방식으로 결합되며, 여기서 BamH I의 R 서브유닛은 인식 시퀀스의 왼쪽 DNA 반쪽 부위와 접촉한다. 각 BamH I 하위 유닛의 바인딩은 대칭 파트너와 정확히 동일하다. 뱀H I의 인식 사이트는 쉽게 채권을 보여주기 위해 반으로 잘라낼 수 있는 팔린드로믹 시퀀스를 가지고 있다.
인식 사이트
G G A T C C C T A G G
2010년 말 현재 단백질 데이터 뱅크에는 BamH I의 결정 구조가 5개 있다.
2-금속 메커니즘
BamHI는 다른 타입 II 제한 엔도뉴클레아제들과 마찬가지로 DNA 갈라짐을 촉진하기 위한 공동 인자로서 종종 분열 금속을 필요로 한다.[2] 2-금속 이온 메커니즘은 Bam의 가능한 촉매 메커니즘 중 하나이다.밤 이후 HIHI 결정 구조는 활성 부위에서 두 개의 금속 이온을 결합하는 기능을 가지고 있어 고전적인 2-금속 이온 메커니즘이 진행하기에 적합하다. 2-금속 이온 메커니즘은 두 개의 금속 이온을 사용하여 제한 효소의 갈라짐 반응을 촉진하는 것이다. BamHI에는 금속 촉매를 위해 중요한 세 가지 중요 활성 부위 잔류물이 있다. 그들은 아스프94, 글루111, 글루113으로 알려져 있다. 이 잔류물은 보통 산성 물질이다. 금속 이온이 존재하는 곳에서, 잔여물은 금속 이온 쪽으로 향한다. 금속 이온이 없을 때는 잔여물이 바깥쪽으로 뾰족하게 된다. 두 개의 금속 이온(A와 B)은 활성 현장에서 서로 4.1 떨어져 있으며 이러한 잔류물과 일직선상에 있다.[3] 일반적으로 두 개의 금속 이온(A와 B)이 활성 부지에 접합되면 전환 상태 동안 산소 원자가 이탈하여 생성된 활성 부위에서 국부화된 음전하의 군집 분포를 안정화하는데 도움이 된다. 먼저 물 분자는 활성 현장에서 금속 이온 A에 의해 활성화된다. 이 물 분자는 뱀을 공격하는 공격 분자의 역할을 할 것이다.HI-DNA 콤플렉스로 인해 콤플렉스가 음성이 된다. 나중에 또 다른 물이 금속 이온 B에 묶여 양자를 이탈하는 복합체 그룹에 기증하여, 남겨지는 산소 원자에 음전하가 축적되는 것을 안정시킨다.[4]
Bam의 활성 부지에 있는 Ca2+의 기능HI가 알려져 있다. DNA 분열억제제로서 뱀을 변환시킨다.사전 리액티브 상태로 HI. 이것은 물 분자가 공격 분자라는 것을 밝혀냈다. 그것은 90o O-P-O 결합 각도를 형성하는 Ca2+에 경계가 있는 이탈 그룹에 양성자를 기증한다. 글루 113을 리신(Lysine)으로 대체하면 글루 113은 공격수 분자로부터 양성자를 받아들이기 때문에 갈라짐이 없어진다.[3]
생물학적 의의
특정 DNA 염기서열을 인지하고 누클리에 의해 갈라지는 능력 때문에 밤(Bam)HI는 제2종 제한 내분비증을 이해하고, DNA를 복제하며, 유전자 치료를 통해 특정 DNA 돌연변이 유발 질환을 치료하는 데 있어 다양한 의미를 지니고 있다.[1] 예를 들어 NARP와 MILS 신드롬은 미토콘드리아 DNA의 돌연변이에 의해 발생할 수 있는 미토콘드리아 질환이다. 미토콘드리아는 제한 엔도뉴클레스를 통해 돌연변이 순서가 분리된 후 기능을 회복할 수 있다.[5]
참조
- ^ a b Tong Z, Zhao B, Zhao G, Shang H, Guan Y (September 2014). "2'-O-methyl nucleotide modified DNA substrates influence the cleavage efficiencies of BamHI and BglII". Journal of Biosciences. 39 (4): 621–30. doi:10.1007/s12038-014-9466-4. PMID 25116617. S2CID 15537179.
- ^ Ninfa AJ, Ballou DP, Benore M (2008). Fundamental Laboratory Approaches for Biochemistry and Biotechnology (2nd ed.). Hoboken, N.J.: Wiley. p. 345. ISBN 978-0-470-08766-4.
- ^ a b Viadiu H, Aggarwal AK (October 1998). "The role of metals in catalysis by the restriction endonuclease BamHI". Nature Structural Biology. 5 (10): 910–6. doi:10.1038/2352. PMID 9783752. S2CID 25062657.
- ^ Mordasini T, Curioni A, Andreoni W (February 2003). "Why do divalent metal ions either promote or inhibit enzymatic reactions? The case of BamHI restriction endonuclease from combined quantum-classical simulations". The Journal of Biological Chemistry. 278 (7): 4381–4. doi:10.1074/jbc.C200664200. PMID 12496295.
- ^ Alexeyev MF, Venediktova N, Pastukh V, Shokolenko I, Bonilla G, Wilson GL (April 2008). "Selective elimination of mutant mitochondrial genomes as therapeutic strategy for the treatment of NARP and MILS syndromes". Gene Therapy. 15 (7): 516–23. doi:10.1038/sj.gt.2008.11. PMID 18256697.
추가 읽기
- Newman M, Strzelecka T, Dorner LF, Schildkraut I, Aggarwal AK (August 1995). "Structure of Bam HI endonuclease bound to DNA: partial folding and unfolding on DNA binding". Science. 269 (5224): 656–63. Bibcode:1995Sci...269..656N. doi:10.1126/science.7624794. PMID 7624794.
외부 링크
- 디옥시리보누클리스+밤미국 국립 의학 도서관 제목(MesH)에서 HI(HI(MesH)
- 수정구조 5개[데드링크]