Prokariotų DNR polimerazės

Sudėtingas didelės molekulinės masės baltymas. DNR biosintezės (replikacijos) fermentą DNR polimerazę I, kurio molekulinė masė – apie 103 000, sudaro 1 subvienetas. Jai būdingi trys aktyvumai: polimerazinis 5ꞌ®3ꞌ ir 3ꞌ®5ꞌ, egzonukleazinis 5ꞌ®3ꞌ. Aktyvumui yra būtinas DNR matricos pradmuo: DNR arba RNR. Jei prie matricos pradmens galo prisijungia nukleotidas, nekomplementarusis atitinkamai matricos heterociklinei bazei, tai dėl 3ꞌ®5ꞌ egzonukleazinio aktyvumo šis nukleotidas atskeliamas ir klaida ištaisoma. 5ꞌ®3ꞌ egzonukleazinis aktyvumas svarbus dviem požiūriais: 1) dėl jo išpjaunamas vėluojančios DNR grandinės biosintezės (replikacijos) pradmuo; 2) DNR atitaisymo reparacijos metu DNR polimerazė I iš DNR galo gali atskelti ir deoksiribonukleotidą, ir ribonukleotidą, t. y. iškirpti nekomplementarųjį deoksiribonukleotidą (pažeisti DNR gali radioaktyvioji spinduliuotė arba cheminiai mutagenai), o jo vietą užpildo tinkamu deoksiribonukleotidu. DNR polimerazė I nuo 5ꞌ galo gali atskelti ir oligonukleotidą. DNR polimerazė I neveikia, jei DNR matrica nepažeista. Fermentas jungia apie 16–20 nukleotidų. Dėl mažo aktyvumo DNR polimerazė I nėra pagrindinis biosintezės fragmentas, tačiau jis labai svarbus šalinant nekomplementariuosius nukleotidus biosintezės rekombinacijos ir atitaisymo metu. DNR polimerazę I sudaro mažasis N-galo polipeptidinis fragmentas (molekulinė masė – 35 000) ir didysis C-galas, vadinamas Klenovo fragmentu (M 68 000), kuris turi polimerazinį ir 3ꞌ®5ꞌ egzonukleazinį domenus. Mažasis fragmentas turi 5ꞌ egzonukleazinį domeną. Didysis fragmentas 5ꞌ®3ꞌendonukleazinio aktyvumo neturi.

DNR polimerazė II sudaryta iš 4 subvienetų; molekulinė masė – 88 000; jai būdingas 3ꞌ®5ꞌ egzonukleazinis aktyvumas. Nustatyta, kad ši polimerazė dalyvauja, vykstant DNR atitaisymui reparacijai.

DNR polimerazė III yra pagrindinis E. coli DNR biosintezės fermentas, kuriam būdingas polimerazinis aktyvumas; katalizuoja sintetinamos DNR molekulės ilginimą (elongaciją). Ląstelėje veikia kaip daug baltymų turintis kompleksas ir vadinamas DNR polimerazės III holofermentu. Holofermentą sudaro apie 14 baltyminių subvienetų (devyni skirtingi tipai); molekulinė masė – apie 880 000 daltonų. Būdingas polimerazinis ir 3ꞌ®5ꞌ egzonukleazinis aktyvumas, t. y. gali atskelti galinį nukleotidą nuo 3ꞌ–OH laisvojo galo. DNR polimerazės 14 holofermentas yra nestabilus ir skyla į subvienetus. DNR polimerazės III subvienetai a, e ir q sudaro vadinamąjį šuolinį fermentą. a subvienetui būdingas polimerazinis aktyvumas, o e – 3ꞌ®5ꞌ egzonukleazinis aktyvumas, q subvienetas yra sujungtas su a, e subvienetais į bendrą šerdinį fermentą.

Šaltinis | Dažniausiai vartojamų biomedicinos terminų ir sąvokų aiškinamasis žinynas | Lietuvos sveikatos mokslų universitetas | Akademikas Profesorius Antanas Praškevičius, Profesorė Laima Ivanovienė