Хеликаза

Класс ферментов для распаковки генов организма

Структура хеликазы E. coli RuvA (обратите внимание, что ядро ​​хеликазы в комплексе RuvAB представляет собой RuvB, а не RuvA, и что RuvA сам по себе не проявляет хеликазной активности)

Хеликазы — это класс ферментов, которые считаются жизненно важными для всех организмов . Их основная функция — распаковка генетического материала организма . Хеликазы — это моторные белки , которые направленно движутся вдоль фосфодиэфирного остова нуклеиновой кислоты , разделяя две гибридизированные цепи нуклеиновой кислоты (отсюда хеликаза- +-аза ), используя энергию от гидролиза АТФ . Существует множество хеликаз, представляющих большое разнообразие процессов, в которых должно катализироваться разделение цепей. Примерно 1% эукариотических генов кодируют хеликазы. ^[1]

Геном человека кодирует 95 неизбыточных геликаз: 64 РНК-хеликазы и 31 ДНК-хеликазу. ^[2] Многие клеточные процессы, такие как репликация ДНК , транскрипция , трансляция , рекомбинация , репарация ДНК и биогенез рибосом, включают разделение цепей нуклеиновых кислот, что требует использования геликаз. Некоторые специализированные геликазы также участвуют в распознавании вирусных нуклеиновых кислот во время инфекции и выполняют иммунологическую функцию. Хеликаза — это фермент, который играет решающую роль в процессах репликации и репарации ДНК. Его основная функция — раскручивать двухцепочечную молекулу ДНК путем разрыва водородных связей между комплементарными парами оснований, что позволяет цепям ДНК разделяться. Это создает репликационную вилку, которая служит шаблоном для синтеза новых цепей ДНК. Хеликаза — это важный компонент клеточных механизмов, который обеспечивает точную репликацию ДНК и сохранение генетической информации. ДНК-хеликаза катализирует регрессию. RecG и фермент PriA работают вместе, чтобы перемотать дуплексную ДНК, создавая соединение Холлидея. RecG высвобождает связанные белки, а геликаза PriA облегчает повторную загрузку ДНК для возобновления репликации ДНК. RecG заменяет белок связывания одноцепочечной цепи (SSB), который регулирует сайты загрузки геликазы-вилки во время регрессии вилки. Белок SSB взаимодействует с ДНК-хеликазами PriA и RecG для восстановления остановившихся репликационных вилок ДНК. Эти ферменты должны связываться с SSB-хеликазой для загрузки на остановившиеся вилки. Термическое скольжение и связывание дуплекса ДНК, возможно, поддерживаются клиновидным доменом ассоциации RecG с линкером SSB. В реакции регрессии, облегчаемой RecG и ATPHolliday, создаются соединения для последующей обработки.

Функция

Хеликазы часто используются для разделения нитей двойной спирали ДНК или самоотожженной молекулы РНК с использованием энергии гидролиза АТФ , процесса, характеризующегося разрывом водородных связей между отожженными нуклеотидными основаниями . Они также выполняют функцию удаления белков, связанных с нуклеиновой кислотой, и катализируют гомологичную рекомбинацию ДНК . ^[3] Метаболические процессы РНК, такие как трансляция, транскрипция, биогенез рибосом , сплайсинг РНК , транспорт РНК, редактирование РНК и деградация РНК, облегчаются хеликазами. ^[3] Хеликазы движутся пошагово вдоль одной нити нуклеиновой кислоты дуплекса с направленностью и процессивностью , специфичными для каждого конкретного фермента.

Хеликазы принимают различные структуры и состояния олигомеризации . В то время как DnaB -подобные хеликазы раскручивают ДНК как кольцевые гексамеры , другие ферменты, как было показано, активны как мономеры или димеры . Исследования показали, что хеликазы могут действовать пассивно, ожидая, пока произойдет некатализируемое раскручивание, а затем перемещаясь между смещенными цепями, ^[4] или могут играть активную роль в катализе разделения цепей, используя энергию, генерируемую при гидролизе АТФ. ^[5] В последнем случае хеликаза действует сравнимо с активным двигателем, раскручиваясь и перемещаясь вдоль своего субстрата как прямой результат его АТФазной активности. ^[6] Хеликазы могут обрабатывать намного быстрее in vivo, чем in vitro из-за наличия вспомогательных белков, которые способствуют дестабилизации вилочного соединения. ^[6]

Хеликаза (синий треугольник) разделяет переплетенные цепи ДНК, позволяя образоваться дочерним цепям .

Активационный барьер в активности хеликазы

Ферментативное действие геликазы, такое как раскручивание нуклеиновых кислот, достигается за счет снижения активационного барьера ( ) каждого конкретного действия. ^{[7] [5] [8] [9]} Активационный барьер является результатом различных факторов и может быть определен как ${\displaystyle B}$

${\displaystyle B=N(\Delta G_{\text{bp}}-G_{\text{int}}-G_{\text{f}})}$

где

• ${\displaystyle N}$= количество раскрученных пар оснований (bps),
• ${\displaystyle \Delta G_{\text{bp}}}$= свободная энергия образования пар оснований,
• ${\displaystyle G_{\text{int}}}$= уменьшение свободной энергии из-за хеликазы, и
• ${\displaystyle G_{\text{f}}}$= уменьшение свободной энергии из-за распрямляющих сил.

Факторы, которые влияют на высоту активационного барьера, включают: конкретную последовательность нуклеиновой кислоты вовлеченной молекулы, количество вовлеченных пар оснований, натяжение, присутствующее на репликационной вилке, и силы дестабилизации. ^{[7] [5] [8] [9]}

Активные и пассивные геликазы

Размер активационного барьера, который должна преодолеть геликаза, способствует ее классификации как активной или пассивной геликазы. В пассивных геликазах существует значительный активационный барьер (определяемый как , где - постоянная Больцмана , а - температура системы). Из-за этого значительного активационного барьера на ее раскручивание в значительной степени влияет последовательность нуклеиновых кислот в молекуле для раскручивания и наличие дестабилизирующих сил, действующих на репликативную вилку. ^{[7] [5] [8] [9]} Определенные комбинации нуклеиновых кислот будут снижать скорость раскручивания (например, гуанин и цитозин ), в то время как различные дестабилизирующие силы могут увеличивать скорость раскручивания. ^{[5] [8] [9]} В пассивных системах скорость раскручивания ( ) меньше скорости транслокации ( ) (транслокации вдоль одноцепочечной нуклеиновой кислоты, ssNA) из-за ее зависимости от временного раскручивания пар оснований в репликативной вилке для определения скорости раскручивания. ^{[7] [5] [8] [9]} ${\displaystyle B>k_{\text{B}}T}$ ${\displaystyle k_{\text{B}}}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle V_{un}}$ ${\displaystyle V_{trans}}$

В активных геликазах, , где система не имеет существенного барьера, так как геликаза может дестабилизировать нуклеиновые кислоты, раскручивая двойную спираль с постоянной скоростью, независимо от последовательности нуклеиновой кислоты. В активных геликазах, ближе к , из-за способности активной геликазы напрямую дестабилизировать репликационную вилку, способствуя раскручиванию. ^{[7] [5] [8] [9]} ${\displaystyle B<k_{\text{B}}T}$ ${\displaystyle V_{\text{un}}}$ ${\displaystyle V_{\text{trans}}}$

Активные геликазы демонстрируют схожее поведение при воздействии на обе двухцепочечные нуклеиновые кислоты, dsNA или ssNA, в отношении скоростей раскручивания и скоростей транслокации, где в обеих системах и приблизительно равны. ${\displaystyle V_{\text{un}}}$ ${\displaystyle V_{\text{trans}}}$

Эти две категории геликаз также могут быть смоделированы как механизмы. В таких моделях пассивные геликазы концептуализируются как броуновские храповики, приводимые в движение тепловыми флуктуациями и последующими анизотропными градиентами по всей решетке ДНК. Активные геликазы, напротив, концептуализируются как шаговые двигатели – также известные как двигатели силового хода – использующие либо конформационный «дюймовый червь», либо механизм «ходьбы» из рук в руки для продвижения. ^[10] В зависимости от организма, такой прогресс с прохождением спирали может происходить со скоростью вращения в диапазоне от 5000 ^[11] до 10000 ^[12] об/мин.

История ДНК-хеликаз

ДНК-хеликазы были обнаружены в E. coli в 1976 году. Эта хеликаза была описана как «фермент, раскручивающий ДНК», который, как «обнаружено, денатурирует дуплексы ДНК в АТФ-зависимой реакции без заметной деградации». ^[13] Первая эукариотическая ДНК-хеликаза была обнаружена в 1978 году в лилии. ^[14] С тех пор ДНК-хеликазы были обнаружены и выделены в других бактериях, вирусах, дрожжах, мухах и высших эукариотах. ^[15] На сегодняшний день по крайней мере 14 различных хеликаз были выделены из одноклеточных организмов, 6 хеликаз из бактериофагов, 12 из вирусов, 15 из дрожжей, 8 из растений, 11 из тимуса теленка и приблизительно 25 хеликаз из клеток человека. ^[16] Ниже приведена история открытия хеликаз:

• 1976 – Открытие и выделение ДНК-хеликазы на основе E. coli ^[13]
• 1978 – Открытие первых эукариотических ДНК-хеликаз, выделенных из растения лилии ^[14]
• 1982 – «T4 gene 41 protein» – первая описанная ДНК-хеликаза бактериофага ^[15]
• 1985 – Первые ДНК-хеликазы млекопитающих выделены из тимуса теленка ^[17]
• 1986 – большой опухолевый антиген SV40 был представлен как вирусная геликаза (первый зарегистрированный вирусный белок, который, как было установлено, служит в качестве ДНК-хеликазы) ^[18]
• 1986 – АТФаза III, дрожжевой белок, определен как ДНК-хеликаза ^[19]
• 1988 – Открытие семи консервативных доменов аминокислот, определенных как мотивы геликазы
• 1989 – Обозначение суперсемейства ДНК-хеликаз I и суперсемейства II ^[20]
• 1989 – Идентификация семейства DEAD-бокс-хеликаз ^[21]
• 1990 – Выделение человеческой ДНК-хеликазы ^[22]
• 1992 – Выделение первой зарегистрированной митохондриальной ДНК-хеликазы (из бычьего мозга) ^[23]
• 1996 – Отчет об открытии первой очищенной хлоропластной ДНК-хеликазы из гороха ^[24]
• 2002 – Выделение и характеристика первой биохимически активной ДНК-хеликазы малярийного паразита – Plasmodium cynomolgi . ^[25]

Конструктивные особенности

Общая функция геликаз объясняет тот факт, что они демонстрируют определенную степень гомологии аминокислотной последовательности ; все они обладают мотивами последовательности, расположенными внутри их первичной структуры , участвующими в связывании АТФ , гидролизе АТФ и транслокации вдоль субстрата нуклеиновой кислоты . Вариабельная часть аминокислотной последовательности связана со специфическими особенностями каждой геликазы.

Наличие этих мотивов геликазы позволяет приписать предполагаемую активность геликазы данному белку, но не обязательно подтверждает его как активную геликазу. Однако консервативные мотивы поддерживают эволюционную гомологию среди ферментов. На основе этих мотивов геликазы был выделен ряд суперсемейств геликазы.

Суперсемейства

Хеликазы классифицируются на 6 групп (суперсемейств) на основе их общих мотивов последовательностей. ^[26] Хеликазы, не образующие кольцевую структуру, входят в суперсемейства 1 и 2, а кольцеобразующие хеликазы входят в суперсемейства 3–6. ^[27] Хеликазы также классифицируются как α или β в зависимости от того, работают ли они с одно- или двухцепочечной ДНК ; α-хеликазы работают с одноцепочечной ДНК , а β-хеликазы работают с двухцепочечной ДНК . Они также классифицируются по полярности транслокации. Если транслокация происходит 3'-5', то хеликаза относится к типу A; если транслокация происходит 5'-3', то это тип B. ^[26]

• Суперсемейство 1 (SF1) : Это суперсемейство может быть далее подразделено на геликазы SF1A и SF1B. ^[26] В этой группе геликазы могут иметь либо 3'-5' (подсемейство SF1A), либо 5'-3' (подсемейство SF1B) транслокационную полярность. ^{[26] [28]} Наиболее известные геликазы SF1A — это Rep и UvrD у грамотрицательных бактерий и геликаза PcrA у грамположительных бактерий. ^[26] Наиболее известные геликазы в группе SF1B — это геликазы RecD и Dda. ^[26] Они имеют ядро ​​складки, похожей на RecA. ^[27]
• Суперсемейство 2 (SF2) : Это самая большая группа геликаз, которые участвуют в различных клеточных процессах. ^{[26] [2]} Они характеризуются наличием девяти консервативных мотивов: Q, I, Ia, Ib и II по VI. ^[2] Эта группа в основном состоит из РНК-хеликаз DEAD-box. ^[27] Некоторые другие геликазы, включенные в SF2, представляют собой семейство RecQ-подобных и ферменты, подобные Snf2. ^[26] Большинство геликаз SF2 относятся к типу A, за несколькими исключениями, такими как семейство XPD. ^[26] Они имеют ядро ​​складки, похожее на RecA. ^[27]
• Суперсемейство 3 (SF3) : Суперсемейство 3 состоит из хеликаз AAA+, кодируемых в основном небольшими ДНК-вирусами и некоторыми крупными нуклеоцитоплазматическими ДНК-вирусами. ^{[29] [30]} Они имеют направленность транслокации 3'-5', что означает, что все они являются хеликазами типа A. ^[26] Наиболее известная хеликаза SF3 — это хеликаза E1 вируса папилломы. ^[26]
• Суперсемейство 4 (SF4) : все геликазы семейства SF4 имеют полярность типа B (5'-3'). Они имеют складку RecA. ^[26] Наиболее изученная геликаза SF4 — gp4 из бактериофага T7. ^[26]
• Суперсемейство 5 (SF5) : белки Rho соответствуют группе SF5. Они имеют складчатость RecA. ^[26]
• Суперсемейство 6 (SF6) : они содержат ядро ​​AAA+, которое не включено в классификацию SF3. ^[26] Некоторые белки в группе SF6: поддержка мини-хромосом MCM , RuvB, RuvA и RuvC. ^[26]

Все геликазы являются членами семейства, содержащего P-петлю или мотив Уокера .

Нарушения и заболевания, связанные с геликазой

Мутации геликазы ATRX

Ген ATRX кодирует АТФ-зависимую геликазу ATRX (также известную как XH2 и XNP) семейства подгруппы SNF2, которая, как полагают, отвечает за такие функции, как ремоделирование хроматина, регуляция генов и метилирование ДНК. ^{[31] [32] [33] [34]} Эти функции способствуют предотвращению апоптоза, что приводит к регуляции размера коры, а также вносят вклад в выживание гиппокампальных и корковых структур, влияя на память и обучение. ^[31] Эта геликаза расположена на Х-хромосоме (Xq13.1-q21.1), в перицентромерном гетерохроматине и связывается с гетерохроматиновым белком 1. [ ^{31] [33]} Исследования показали, что ATRX играет роль в метилировании рДНК и имеет важное значение для эмбрионального развития. ^[35] Мутации были обнаружены по всему белку ATRX , причем более 90% из них локализованы в доменах цинкового пальца и геликазы. ^[36] Мутации ATRX могут привести к X-сцепленной альфа-талассемии-умственной отсталости ( синдром ATR-X ). ^[31]

Было обнаружено, что различные типы мутаций, обнаруженных в ATRX, связаны с ATR-X, включая наиболее распространенные одноосновные миссенс-мутации, а также бессмысленные мутации, мутации со сдвигом рамки считывания и делеции. ^[34] Характеристики ATR-X включают: микроцефалию, скелетные и лицевые аномалии, умственную отсталость, аномалии половых органов, судороги, ограниченное использование языка и способности к нему, а также альфа-талассемию. ^{[31] [35] [32]} Фенотип, наблюдаемый в ATR-X, предполагает, что мутация гена ATRX вызывает подавление экспрессии генов, таких как гены альфа-глобина. ^[32] До сих пор неизвестно, что вызывает экспрессию различных характеристик ATR-X у разных пациентов. ^[35]

Точечные мутации XPD-хеликазы

XPD (фактор пигментной ксеродермы D, также известный как белок ERCC2) — это 5'-3', суперсемейство II, АТФ-зависимая геликаза, содержащая домены железо-серного кластера. ^{[26] [37]} Было показано, что унаследованные точечные мутации в геликазе XPD связаны с ускоренными старческими расстройствами, такими как синдром Коккейна (CS) и трихотиодистрофия (TTD). ^[38] Синдром Коккейна и трихотиодистрофия являются расстройствами развития, включающими чувствительность к УФ-свету и преждевременное старение, а синдром Коккейна демонстрирует тяжелую умственную отсталость с момента рождения. ^[38] Мутация геликазы XPD также была связана с пигментной ксеродермой (XP), расстройством, характеризующимся чувствительностью к УФ-свету и приводящим к увеличению риска развития рака кожи в несколько 1000 раз. ^[38]

XPD является важным компонентом комплекса TFIIH , фактора транскрипции и репарации в клетке. ^{[38] [39] [40] [41] [42]} Как часть этого комплекса, он облегчает эксцизионную репарацию нуклеотидов путем раскручивания ДНК. ^[38] TFIIH помогает восстанавливать поврежденную ДНК, например, поврежденную солнцем. ^{[38] [39] [40] [41] [42]} Мутация в геликазе XPD, которая помогает формировать этот комплекс и способствует его функционированию, вызывает чувствительность к солнечному свету, наблюдаемую при всех трех заболеваниях, а также повышенный риск рака, наблюдаемый при XP, и преждевременное старение, наблюдаемое при трихотиодистрофии и синдроме Коккейна. ^[38]

Мутации XPD-хеликазы, приводящие к трихотиодистрофии, обнаруживаются по всему белку в различных местах, вовлеченных в белок-белковые взаимодействия. ^[38] Эта мутация приводит к нестабильности белка из-за его неспособности образовывать стабилизирующие взаимодействия с другими белками в точках мутаций. ^[38] Это, в свою очередь, дестабилизирует весь комплекс TFIIH, что приводит к дефектам в механизмах транскрипции и репарации клетки. ^[38]

Было высказано предположение, что мутации XPD-хеликазы, приводящие к синдрому Коккейна, могут быть результатом мутаций внутри XPD, вызывающих жесткость белка и последующую неспособность переключаться с функций восстановления на функции транскрипции из-за «блокировки» в режиме восстановления. ^[38] Это может привести к тому, что геликаза разрежет сегменты ДНК, предназначенные для транскрипции. ^[38] Хотя текущие данные указывают на дефект в XPD-хеликазе, приводящий к потере гибкости белка в случаях синдрома Коккейна, до сих пор неясно, как эта структура белка приводит к симптомам, описанным при синдроме Коккейна. ^[38]

При пигментной ксеродерме мутация XPD-хеликазы существует в месте связывания АТФ или ДНК. ^[38] Это приводит к структурно-функциональной геликазе, способной облегчать транскрипцию, однако она подавляет ее функцию в раскручивании ДНК и ее восстановлении. ^[38] Отсутствие способности клеток восстанавливать мутации, например, вызванные повреждением солнечным светом, является причиной высокого уровня заболеваемости раком у пациентов с пигментной ксеродермой.

Мутации семейства RecQ

RecQ геликаза

Хеликазы RecQ (3'-5') относятся к группе суперсемейства II хеликаз, которые помогают поддерживать стабильность генома и подавлять ненадлежащую рекомбинацию. ^{[43] [44]} Дефициты и/или мутации в хеликазах семейства RecQ демонстрируют аберрантную генетическую рекомбинацию и/или репликацию ДНК, что приводит к хромосомной нестабильности и общему снижению способности к пролиферации. ^[43] Было показано , что мутации в хеликазах семейства RecQ BLM, RECQL4 и WRN, которые играют роль в регуляции гомологичной рекомбинации, приводят к аутосомно-рецессивным заболеваниям: синдрому Блума (BS), синдрому Ротмунда-Томсона (RTS) и синдрому Вернера (WS) соответственно. ^{[44] [45]}

Синдром Блума характеризуется предрасположенностью к раку с ранним началом, со средним возрастом начала 24 года. ^{[44] [46]} Клетки пациентов с синдромом Блума показывают высокую частоту реципрокного обмена между сестринскими хроматидами (SCE) и чрезмерное повреждение хромосом. ^[47] Есть данные, позволяющие предположить, что BLM играет роль в спасении нарушенной репликации ДНК в репликационных вилках. ^[47]

Синдром Вернера — это расстройство преждевременного старения, симптомы которого включают раннее начало атеросклероза и остеопороза и других возрастных заболеваний, высокую заболеваемость саркомой и смерть, которая часто наступает от инфаркта миокарда или рака на 4-м и 6-м десятилетии жизни. ^{[44] [48]} Клетки пациентов с синдромом Вернера демонстрируют сокращенную репродуктивную продолжительность жизни с хромосомными разрывами и транслокациями, а также большими делециями хромосомных компонентов, вызывающими геномную нестабильность. ^[48]

Синдром Ротмунда-Томсона, также известный как врожденная пойкилодермия , характеризуется преждевременным старением, аномалиями кожи и скелета, сыпью, пойкилодермией , ювенильной катарактой и предрасположенностью к раковым заболеваниям, таким как остеосаркомы. ^{[44] [49]} В клетках пациентов с синдромом Ротмунда-Томсона обнаружены хромосомные перестройки, вызывающие геномную нестабильность. RecQ — это семейство ферментов ДНК-хеликаз, которые встречаются в различных организмах, включая бактерии, археи и эукариоты (например, люди). Эти ферменты играют важную роль в метаболизме ДНК во время репликации, рекомбинации и репарации ДНК. У людей известно пять белков RecQ-хеликазы: RecQ1, BLM, WRN, RecQ4 и RecQ5. Мутации в некоторых из этих генов связаны с генетическими нарушениями. Например, мутации в гене BLM вызывают синдром Блума, который характеризуется повышенным риском рака и другими проблемами со здоровьем. ^[50] Мутации в гене WRN приводят к синдрому Вернера, состоянию, характеризующемуся преждевременным старением и повышенным риском возрастных заболеваний. Хеликазы RecQ имеют решающее значение для поддержания геномной стабильности и целостности. Они помогают предотвратить накопление генетических аномалий, которые могут привести к таким заболеваниям, как рак. Целостность генома зависит от семейства ДНК-хеликаз RecQ, которое включает процессы восстановления ДНК, рекомбинации, репликации и транскрипции. Нестабильность генома и раннее старение являются состояниями, которые возникают из-за мутаций в человеческих хеликазах RecQ. ^[51] Хеликаза RecQ Sgs1 отсутствует в дрожжевых клетках, что делает их полезными моделями для понимания аномалий клеток человека и функции хеликазы RecQ. ^[52] Член семейства хеликаз RecQ, RECQ1, связан с небольшим количеством редких генетических раковых заболеваний у людей. Он участвует в транскрипции, клеточном цикле и восстановлении ДНК. Согласно недавним исследованиям, миссенс-мутации в гене RECQ1 могут играть роль в развитии семейного рака молочной железы. ДНК-хеликазы часто притягиваются к областям повреждения ДНК и необходимы для репликации, рекомбинации, восстановления и транскрипции клеточной ДНК. Химическая манипуляция их молекулярными процессами может изменить скорость деления раковых клеток, а также эффективность транзакций и клеточного гомеостаза. Индуцированное малыми молекулами задержание ДНК-хеликаз, типа метаболического белка ДНК, может иметь пагубные последствия для быстро пролиферирующих раковых клеток, что может быть эффективным при лечении рака.

Во время мейоза двухцепочечные разрывы ДНК и другие повреждения ДНК в хроматиде восстанавливаются путем гомологичной рекомбинации с использованием либо сестринской хроматиды , либо гомологичной не сестринской хроматиды в качестве матрицы. Такая репарация может привести к кроссоверной (CO) или, чаще, некроссоверной (NCO) рекомбинации. У дрожжей Schizosaccharomyces pombe ДНК -хеликаза семейства FANCM FmI1 направляет образование рекомбинации NCO во время мейоза. ^[53] Хеликаза типа RecQ Rqh1 также направляет мейотическую рекомбинацию NCO. ^[54] Эти хеликазы, благодаря своей способности раскручивать промежуточные продукты D-петли , способствуют рекомбинации NCO посредством процесса синтез-зависимого отжига нити .

В растении Arabidopsis thaliana геликаза FANCM стимулирует NCO и препятствует образованию рекомбинантов CO. ^[55] Другая геликаза, RECQ4A/B, также независимо снижает CO. Было высказано предположение, что CO ограничены из-за долгосрочных затрат на рекомбинацию CO, то есть разрыва благоприятных генетических комбинаций аллелей, созданных прошлым естественным отбором . ^[55]

РНК-хеликазы

Человеческая DEAD-box РНК-хеликаза

На этом изображении представлены различные последовательности промотора и вспомогательные домены, которые помогают в раскручивании РНК (локальном разделении нитей). Области, выделенные красным, являются доменами связывания АТФ, а области, выделенные желтым, являются доменами взаимодействия РНК. Также присутствуют специфические последовательности, называемые белками DEAD-box, которые помогают катализировать реакции, в которых АТФ не нужно гидролизовать напрямую, пока он связывается с доменами на нити.

РНК-хеликазы необходимы для большинства процессов метаболизма РНК, таких как биогенез рибосом , сплайсинг пре-мРНК и инициация трансляции . Они также играют важную роль в распознавании вирусных РНК. ^[56] РНК-хеликазы участвуют в опосредовании противовирусного иммунного ответа, поскольку они могут идентифицировать чужеродные РНК у позвоночных. Около 80% всех вирусов являются РНК-вирусами и содержат свои собственные РНК-хеликазы. ^[57] Дефектные РНК-хеликазы связаны с раком, инфекционными заболеваниями и нейродегенеративными расстройствами. ^[56] Некоторые неврологические расстройства, связанные с дефектными РНК-хеликазами: боковой амиотрофический склероз , спинальная мышечная атрофия , спиноцеребеллярная атаксия типа 2 , болезнь Альцгеймера и летальный синдром врожденной контрактуры . ^[57]

РНК-хеликазы и ДНК-хеликазы можно найти вместе во всех суперсемействах хеликаз, за ​​исключением SF6. ^{[58] [59]} Все эукариотические РНК-хеликазы, которые были идентифицированы на сегодняшний день, не образуют кольца и являются частью SF1 и SF2. С другой стороны, кольцевые РНК-хеликазы были обнаружены у бактерий и вирусов. ^[56] Однако не все РНК-хеликазы проявляют хеликазную активность, как это определено ферментативной функцией, т. е. белки семейства Swi/Snf. Хотя эти белки несут типичные мотивы хеликазы, гидролизуют АТФ зависимым от нуклеиновых кислот образом и построены вокруг ядра хеликазы, в целом не наблюдается никакой раскручивающей активности. ^[60]

РНК-хеликазы, которые действительно проявляют раскручивающую активность, характеризуются по крайней мере двумя различными механизмами: каноническое раскручивание дуплекса и локальное разделение нитей. Каноническое раскручивание дуплекса представляет собой пошаговое направленное разделение дуплексной нити, как описано выше, для раскручивания ДНК. Однако локальное разделение нитей происходит в процессе, в котором фермент геликазы загружается в любом месте вдоль дуплекса. Этому обычно способствует одноцепочечный участок РНК, а загрузка фермента сопровождается связыванием АТФ. ^[61] После связывания геликазы и АТФ происходит локальное разделение нитей, которое требует связывания АТФ, но не фактического процесса гидролиза АТФ. ^[62] Представленный с меньшим количеством пар оснований дуплекс затем диссоциирует без дальнейшей помощи со стороны фермента. Этот режим раскручивания используется хеликазами DEAD/DEAH-бокса . ^[63]

В настоящее время в Интернете доступна база данных РНК-хеликаз ^[64] , содержащая полный список РНК-хеликаз с такой информацией, как последовательность, структура, а также биохимические и клеточные функции. ^[56]

Диагностические инструменты для измерения хеликазы

Измерение и мониторинг активности хеликазы

Для измерения активности геликазы in vitro используются различные методы . Эти методы варьируются от качественных анализов (анализы, которые обычно влекут за собой результаты, не включающие значения или измерения) до количественных (анализы с числовыми результатами, которые могут быть использованы в статистическом и числовом анализе). В 1982–1983 годах был разработан первый прямой биохимический анализ для измерения активности геликазы. ^{[15] [65]} Этот метод был назван «анализом смещения цепи».

• Анализ смещения нитей включает радиоактивное мечение дуплексов ДНК. После обработки геликазой одноцепочечная ДНК визуально обнаруживается как отдельная от двухцепочечной ДНК с помощью неденатурирующего электрофореза в ПААГ . После обнаружения одноцепочечной ДНК количество радиоактивной метки на одноцепочечной ДНК количественно определяется, чтобы дать численное значение для количества раскручивания двухцепочечной ДНК.
  Анализ смещения цепи приемлем для качественного анализа, однако его невозможность отображать результаты для более чем одной временной точки, его затрата времени и его зависимость от радиоактивных соединений для маркировки обосновали необходимость разработки диагностических средств, которые могли бы отслеживать активность геликазы в режиме реального времени.

Позже были разработаны другие методы, которые включали некоторые, если не все из следующих: высокопроизводительная механика, использование нерадиоактивной маркировки нуклеотидов, более быстрое время реакции/меньшее потребление времени, мониторинг активности геликазы в реальном времени (используя кинетическое измерение вместо конечной точки/анализа одной точки). Эти методологии включают: «метод быстрого гасящего потока, анализы на основе флуоресценции, фильтрационные анализы, сцинтилляционный анализ близости , анализ переноса энергии резонанса флуоресценции с временным разрешением , анализ на основе технологии флэш-пластины, гомогенные анализы гашения флуоресценции с временным разрешением и анализы геликазы на основе электрохемилюминесценции». ^[16] С использованием специализированных математических уравнений некоторые из этих анализов могут быть использованы для определения того, сколько парных оснований нуклеотидов геликаза может разрушить за один гидролиз 1 молекулы АТФ. ^[66]

Также доступны коммерчески доступные диагностические наборы. Одним из таких наборов является диагностический анализ «Trupoint» от PerkinElmer , Inc. Этот анализ представляет собой анализ гашения флуоресценции с временным разрешением, который использует технологию «SignalClimb» от PerkinElmer, основанную на двух метках, которые связываются в непосредственной близости друг к другу, но на противоположных цепях ДНК. Одна метка представляет собой флуоресцентный хелат лантанида, который служит меткой, отслеживаемой с помощью соответствующего считывателя 96/384-луночных планшетов. Другая метка представляет собой молекулу органического гасителя. Основой этого анализа является «гашение» или подавление сигнала хелата лантанида молекулой органического гасителя, когда они находятся в непосредственной близости — как это было бы, когда дуплекс ДНК находится в своем нативном состоянии. При активности хеликазы на дуплексе метки гасителя и лантанида разделяются по мере раскручивания ДНК. Эта потеря близости сводит на нет способность гасителей подавлять сигнал лантанидов, вызывая обнаружимое увеличение флуоресценции, которое является репрезентативным для количества раскрученной ДНК и может быть использовано в качестве количественного измерения активности геликазы. Выполнение и использование методов флуоресцентной визуализации отдельных молекул, фокусируясь на методах, которые включают оптический захват в сочетании с эпифлуоресцентной визуализацией, а также поверхностную иммобилизацию в сочетании с визуализацией флуоресценции полного внутреннего отражения. В сочетании с микроканальными проточными ячейками и микрофлюидным контролем, позволяют визуализировать и отслеживать отдельные флуоресцентно меченые молекулы белка и ДНК, что позволяет измерять раскручивание и транслокацию ДНК с разрешением отдельных молекул. ^[67]

Определение полярности геликазы

Полярность геликазы, которая также считается «направленностью», определяется как направление (характеризуемое как 5'→3' или 3'→5') движения геликазы по одноцепочечной ДНК/РНК, вдоль которой она движется. Это определение полярности имеет жизненно важное значение, например, для определения того, прикрепляется ли тестируемая геликаза к ведущей цепи ДНК или к отстающей цепи ДНК. Чтобы охарактеризовать эту особенность геликазы, в качестве субстрата используется частично дуплексная ДНК, которая имеет центральную одноцепочечную область ДНК с разной длиной дуплексных областей ДНК (одна короткая область, которая проходит 5'→3', и одна более длинная область, которая проходит 3'→5') по обе стороны от этой области. ^[68] После того, как геликаза добавляется к этой центральной одноцепочечной области, полярность определяется путем характеризации на вновь образованной одноцепочечной ДНК.

Смотрите также

• Хромодоменовый геликаза ДНК-связывающий белок: CHD1 , CHD1L , CHD2 , CHD3 , CHD4 , CHD5 , CHD6, CHD7 , CHD8 , CHD9
• DEAD box / DEAD/DEAH box геликаза : DDX3X , DDX5 , DDX6 , DDX10 , DDX11 , DDX12, DDX58 , DHX8 , DHX9 , DHX37, DHX40, DHX58
• ASCC3 , BLM , BRIP1 , DNA2 , FBXO18, FBXO30, HELB, HELLS , HELQ, HELZ, HFM1 , HLTF , IFIH1 , NAV2 , PIF1 , RECQL , RTEL1, SHPRH , SMARCA4 , SMARCAL1 , WRN , WRNIP1
• База данных РНК-хеликаз

Ссылки

1. Wu Y (2012). «Раскручивание и раскручивание: двойные грани геликазы?». Журнал нуклеиновых кислот . 2012 : 140601. doi : 10.1155/2012/140601 . PMC  3409536. PMID  22888405 .
2. Umate P, Tuteja N, Tuteja R (январь 2011 г.). «Полногеномный комплексный анализ человеческих геликаз». Коммуникативная и интегративная биология . 4 (1): 118–137. doi :10.4161/cib.13844. PMC 3073292. PMID  21509200 . 
3. Patel SS, Donmez I (июль 2006 г.). «Механизмы геликаз». Журнал биологической химии . 281 (27): 18265–18268. doi : 10.1074/jbc.R600008200 . PMID  16670085.
4. Lionnet T, Spiering MM, Benkovic SJ, Bensimon D, Croquette V (декабрь 2007 г.). «Наблюдение в реальном времени за геликазой бактериофага T4 gp41 выявляет механизм раскручивания». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (50): 19790–19795. Bibcode : 2007PNAS..10419790L. doi : 10.1073/pnas.0709793104 . PMC 2148377. PMID  18077411 . 
5. Джонсон DS, Бай L, Смит BY, Патель SS, Ван MD (июнь 2007 г.). «Исследования отдельных молекул выявляют динамику раскручивания ДНК кольцевой геликазой Т7». Cell . 129 (7): 1299–1309. doi :10.1016/j.cell.2007.04.038. PMC 2699903 . PMID  17604719. 
6. "Исследователи разгадали тайну того, как разделяются нити ДНК". 2007-07-03 . Получено 2007-07-05 .
7. Беттертон МД, Юлихер Ф (2005-08-31). "Erratum: Opening of nucleic-acid double strands by helicases: Active versus Passenger opening [Phys. Rev. E 71, 011904 (2005)]". Physical Review E . 72 (2): 029906. Bibcode :2005PhRvE..72b9906B. doi :10.1103/PhysRevE.72.029906.
8. Manosas M, Xi XG, Bensimon D, Croquette V (сентябрь 2010 г.). «Активные и пассивные механизмы геликаз». Nucleic Acids Research . 38 (16): 5518–5526. doi :10.1093/nar/gkq273. PMC 2938219. PMID  20423906 . 
9. Jarillo J, Ibarra B, Cao-García FJ (2021). «Репликация ДНК: анализ данных и модели манипуляции отдельными молекулами in vitro». Computational and Structural Biotechnology Journal . 19 : 3765–3778. doi : 10.1016/j.csbj.2021.06.032. PMC 8267548. PMID  34285777 . 
10. Wu, CG и Spies, M.: Обзор: Что такое геликазы? В: Spies, M. (ред.): [1]. Springer Science+Business Media, NY, 2013
11. "Биохимия Кевина Ахерна (BB 451/551) в Университете штата Орегон". oregonstate.edu . Архивировано из оригинала 2021-01-26 . Получено 2024-01-03 .
12. Библиотека 3-D анимации; Репликация: [2] (Расширенная)
13. Abdel-Monem M, Dürwald H, Hoffmann-Berling H (июнь 1976 г.). «Ферментативное раскручивание ДНК. 2. Разделение цепей с помощью АТФ-зависимого фермента раскручивания ДНК». European Journal of Biochemistry . 65 (2): 441–449. doi : 10.1111/j.1432-1033.1976.tb10359.x . PMID  133023.
14. Hotta Y, Stern H (май 1978). «ДНК-раскручивающий белок из мейотических клеток Lilium». Биохимия . 17 (10): 1872–1880. doi :10.1021/bi00603a011. PMID  207302.
15. Venkatesan M, Silver LL, Nossal NG (октябрь 1982 г.). «Белок гена 41 бактериофага T4, необходимый для синтеза праймеров РНК, также является ДНК-хеликазой». Журнал биологической химии . 257 (20): 12426–12434. doi : 10.1016/S0021-9258(18)33731-1 . PMID  6288720.
16. Tuteja N, Tuteja R (май 2004 г.). «Прокариотические и эукариотические ДНК-хеликазы. Основные молекулярные моторные белки для клеточных механизмов». European Journal of Biochemistry . 271 (10): 1835–1848. doi : 10.1111/j.1432-1033.2004.04093.x. PMC 7164108. PMID  15128294. 
17. Hübscher U, Stalder HP (август 1985). «ДНК-хеликаза млекопитающих». Nucleic Acids Research . 13 (15): 5471–5483. doi :10.1093/nar/13.15.5471. PMC 321884. PMID  3162158 . 
18. Stahl H, Dröge P, Knippers R (август 1986). "Активность ДНК-хеликазы большого опухолевого антигена SV40". The EMBO Journal . 5 (8): 1939–1944. doi :10.1002/j.1460-2075.1986.tb04447.x. PMC 1167061. PMID  3019672 . 
19. Sugino A, Ryu BH, Sugino T, Naumovski L, Friedberg EC (сентябрь 1986 г.). «Новая ДНК-зависимая АТФаза, которая стимулирует дрожжевую ДНК-полимеразу I и обладает активностью раскручивания ДНК». Журнал биологической химии . 261 (25): 11744–11750. doi : 10.1016/S0021-9258(18)67306-5 . PMID  3017945.
20. Горбаленя А.Е., Кунин ЕВ, Донченко А.П., Блинов В.М. (июнь 1989). «Два родственных суперсемейства предполагаемых геликаз, участвующих в репликации, рекомбинации, репарации и экспрессии геномов ДНК и РНК». Nucleic Acids Research . 17 (12): 4713–4730. doi :10.1093/nar/17.12.4713. PMC 318027. PMID  2546125. 
21. Линдер, П., Ласко, П. Ф., Эшбёрнер, М., Лерой, П., Нильсон, П. Дж., Ниши, К., Шнайр, Дж., Слонимский, П. П. (1989) Рождение DEAD-box. Nature (Лондон) 337, 121-122.
22. Tuteja N, Tuteja R, Rahman K, Kang LY, Falaschi A (декабрь 1990 г.). «ДНК-хеликаза из человеческих клеток». Nucleic Acids Research . 18 (23): 6785–6792. doi :10.1093/nar/18.23.6785. PMC 332732. PMID  1702201 . 
23. Hehman GL, Hauswirth WW (сентябрь 1992 г.). «ДНК-хеликаза из митохондрий млекопитающих». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (18): 8562–8566. Bibcode : 1992PNAS...89.8562H. doi : 10.1073/pnas.89.18.8562 . PMC 49960. PMID  1326759 . 
24. Tuteja N, Phan TN, Tewari KK (май 1996). «Очистка и характеристика ДНК-хеликазы из хлоропласта гороха, которая транслоцируется в направлении от 3' к 5'». European Journal of Biochemistry . 238 (1): 54–63. doi : 10.1111/j.1432-1033.1996.0054q.x . PMID  8665952.
25. Tuteja R, Malhotra P, Song P, Tuteja N, Chauhan VS (2002). «Выделение и характеристика гомолога eIF-4A из Plasmodium cynomolgi». Молекулярная и биохимическая паразитология . 124 (1–2): 79–83. doi :10.1016/S0166-6851(02)00205-0. PMID  12387853.
26. Singleton MR, Dillingham MS, Wigley DB (2007). «Структура и механизм геликаз и транслоказ нуклеиновых кислот». Annual Review of Biochemistry . 76 : 23–50. doi :10.1146/annurev.biochem.76.052305.115300. PMID  17506634.
27. Fairman-Williams ME, Guenther UP, Jankowsky E (июнь 2010 г.). "SF1 и SF2 геликазы: семейные вопросы". Current Opinion in Structural Biology . 20 (3): 313–324. doi :10.1016/j.sbi.2010.03.011. PMC 2916977. PMID  20456941 . 
28. Stelter M, Acajjaoui S, McSweeney S, Timmins J (2013). «Структурное и механистическое понимание раскручивания ДНК Deinococcus radiodurans UvrD». PLOS ONE . 8 (10): e77364. Bibcode : 2013PLoSO...877364S. doi : 10.1371/journal.pone.0077364 . PMC 3797037. PMID  24143224 . 
29. Iyer LM, Aravind L, Koonin EV (декабрь 2001 г.). «Общее происхождение четырех различных семейств крупных эукариотических ДНК-вирусов». Журнал вирусологии . 75 (23): 11720–11734. doi :10.1128/JVI.75.23.11720-11734.2001. PMC 114758. PMID  11689653 . 
30. Iyer LM, Leipe DD, Koonin EV, Aravind L (2004). «Эволюционная история и классификация AAA+ АТФаз более высокого порядка». Журнал структурной биологии . 146 (1–2): 11–31. doi :10.1016/j.jsb.2003.10.010. PMID  15037234.
31. Ropers HH, Hamel BC (январь 2005 г.). "X-сцепленная умственная отсталость". Nature Reviews. Genetics . 6 (1): 46–57. doi :10.1038/nrg1501. PMID  15630421. S2CID  427210.
32. Gibbons RJ, Picketts DJ, Villard L, Higgs DR (март 1995). «Мутации в предполагаемом глобальном регуляторе транскрипции вызывают сцепленную с Х-хромосомой умственную отсталость с альфа-талассемией (синдром ATR-X)». Cell . 80 (6): 837–845. doi : 10.1016/0092-8674(95)90287-2 . PMID  7697714.
33. Nextprot Online Protein Database. "ATRX-Транскрипционный регулятор ATRX.", Получено 12 ноября 2012 г.
34. Picketts DJ, Higgs DR, Bachoo S, Blake DJ, Quarrell OW, Gibbons RJ (декабрь 1996 г.). «ATRX кодирует новый член семейства белков SNF2: мутации указывают на общий механизм, лежащий в основе синдрома ATR-X». Human Molecular Genetics . 5 (12): 1899–1907. doi : 10.1093/hmg/5.12.1899 . PMID  8968741.
35. Gibbons R (май 2006 г.). "Альфа-талассемия-умственная отсталость, сцепленная с Х-хромосомой". Orphanet Journal of Rare Diseases . 1 : 15. doi : 10.1186/1750-1172-1-15 . PMC 1464382. PMID 16722615  . 
36. Stevenson RE (1993). Adam MP, Everman DB, Mirzaa GM, Pagon RA, Wallace SE, Bean LJ, Gripp KW, Amemiya A (ред.). "Синдром интеллектуальной недостаточности, сцепленный с альфа-талассемией X". GeneReviews . Сиэтл (WA): Университет Вашингтона, Сиэтл. PMID  20301622.
37. Rudolf J, Rouillon C, Schwarz-Linek U, White MF (январь 2010 г.). «Хеликаза XPD раскручивает пузырьковые структуры и не останавливается повреждениями ДНК, удаляемыми путем репарации нуклеотидов эксцизионной репарации». Nucleic Acids Research . 38 (3): 931–941. doi :10.1093/nar/gkp1058. PMC 2817471. PMID  19933257 . 
38. Fan L, Fuss JO, Cheng QJ, Arvai AS, Hammel M, Roberts VA и др. (май 2008 г.). «Структуры и активность геликазы XPD: понимание фенотипов рака и старения на основе мутаций XPD». Cell . 133 (5): 789–800. doi :10.1016/j.cell.2008.04.030. PMC 3055247 . PMID  18510924. 
39. Lainé JP, Mocquet V, Egly JM (2006). "TFIIH ферментативная активность в транскрипции и нуклеотидной эксцизионной репарации". Ремонт ДНК, часть A. Методы в энзимологии. Том 408. С. 246–263. doi :10.1016/S0076-6879(06)08015-3. ISBN 9780121828134. PMID  16793373.
40. Tirode F, Busso D, Coin F, Egly JM (январь 1999). «Восстановление фактора транскрипции TFIIH: назначение функций для трех ферментативных субъединиц, XPB, XPD и cdk7». Molecular Cell . 3 (1): 87–95. doi : 10.1016/S1097-2765(00)80177-X . PMID  10024882.
41. Sung P, Bailly V, Weber C, Thompson LH, Prakash L, Prakash S (октябрь 1993 г.). "Human xeroderma pigmentosum group D gene encodes a DNA helicase". Nature . 365 (6449): 852–855. Bibcode :1993Natur.365..852S. doi :10.1038/365852a0. PMID  8413672. S2CID  4334960.
42. Schaeffer L, Roy R, Humbert S, Moncollin V, Vermeulen W, Hoeijmakers JH и др. (апрель 1993 г.). "Геликаза восстановления ДНК: компонент основного фактора транскрипции BTF2 (TFIIH)". Science . 260 (5104): 58–63. Bibcode :1993Sci...260...58S. doi :10.1126/science.8465201. PMID  8465201.
43. Hanada K, Hickson ID (сентябрь 2007 г.). «Молекулярная генетика расстройств RecQ-хеликазы». Cellular and Molecular Life Sciences . 64 (17): 2306–2322. doi :10.1007/s00018-007-7121-z. PMC 11136437 . PMID  17571213. S2CID  29287970. 
44. Opresko PL, Cheng WH, Bohr VA (апрель 2004 г.). «Связь биохимии геликазы RecQ и заболеваний человека». Журнал биологической химии . 279 (18): 18099–18102. doi : 10.1074/jbc.R300034200 . PMID  15023996.
45. Ouyang KJ, Woo LL, Ellis NA (2008). «Гомологичная рекомбинация и поддержание целостности генома: рак и старение через призму человеческих геликаз RecQ». Механизмы старения и развития . 129 (7–8): 425–440. doi :10.1016/j.mad.2008.03.003. PMID  18430459. S2CID  6804631.
46. Ellis NA, Groden J, Ye TZ, Straughen J, Lennon DJ, Ciocci S и др. (ноябрь 1995 г.). «Продукт гена синдрома Блума гомологичен геликазам RecQ». Cell . 83 (4): 655–666. doi : 10.1016/0092-8674(95)90105-1 . PMID  7585968.
47. Selak N, Bachrati CZ, Shevelev I, Dietschy T, van Loon B, Jacob A и др. (сентябрь 2008 г.). «Хеликаза синдрома Блума (BLM) физически и функционально взаимодействует с p12, самой маленькой субъединицей человеческой ДНК-полимеразы дельта». Nucleic Acids Research . 36 (16): 5166–5179. doi :10.1093/nar/gkn498. PMC 2532730 . PMID  18682526. 
48. Gray MD, Shen JC, Kamath-Loeb AS, Blank A, Sopher BL, Martin GM и др. (сентябрь 1997 г.). «Белок синдрома Вернера — это ДНК-хеликаза». Nature Genetics . 17 (1): 100–103. doi :10.1038/ng0997-100. PMID  9288107. S2CID  20587915.
49. Kitao S, Shimamoto A, Goto M, Miller RW, Smithson WA, Lindor NM, Furuichi Y (май 1999). «Мутации в RECQL4 вызывают подмножество случаев синдрома Ротмунда-Томсона». Nature Genetics . 22 (1): 82–84. doi :10.1038/8788. PMID  10319867. S2CID  195211275.
50. Гупта, Соня Видуши; Шмидт, Кристина Хильдегард (2020-02-18). «Поддержание целостности генома дрожжей с помощью ДНК-хеликаз семейства RecQ». Гены . 11 (2): 205. doi : 10.3390/genes11020205 . ISSN  2073-4425. PMC 7074392. PMID 32085395  . 
51. Дебнат С., Шарма С. RECQ1 Helicase in Genomic Stability and Cancer. Genes. 2020:11. doi: 10.3390/genes11060622], Дебнат С., Шарма С. RECQ1 Helicase in Genomic Stability and Cancer. Genes. 2020:11. doi: 10.3390/genes11060622]. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь ) ; Отсутствует или пусто |title=( помощь )CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
52. Хендриксон, WA; Уорд, KB (1975-10-27). «Атомные модели полипептидных остовов миогеэритрина и гемеритрина». Biochemical and Biophysical Research Communications . 66 (4): 1349–1356. doi :10.1016/0006-291x(75)90508-2. ISSN  1090-2104. PMID  5.
53. Лоренц А., Осман Ф., Сан В., Нанди С., Штайнахер Р., Уитби М. К. (июнь 2012 г.). «Дробящийся дрожжевой FANCM-ортолог направляет некроссоверную рекомбинацию во время мейоза». Science . 336 (6088): 1585–1588. Bibcode :2012Sci...336.1585L. doi :10.1126/science.1220111. PMC 3399777 . PMID  22723423. 
54. Lorenz A, Mehats A, Osman F, Whitby MC (декабрь 2014 г.). «Паралоги и медиаторы Rad51/Dmc1 противодействуют ДНК-хеликазам, ограничивая образование гибридной ДНК и способствуя кроссоверам во время мейотической рекомбинации». Nucleic Acids Research . 42 (22): 13723–13735. doi :10.1093/nar/gku1219. PMC 4267644. PMID  25414342 . 
55. Séguéla-Arnaud M, Crismani W, Larchevêque C, Mazel J, Froger N, Choinard S, et al. (апрель 2015 г.). «Множественные механизмы ограничивают мейотические кроссоверы: TOP3α и два гомолога BLM противодействуют кроссоверам параллельно с FANCM». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (15): 4713–4718. Bibcode : 2015PNAS..112.4713S. doi : 10.1073 /pnas.1423107112 . PMC 4403193. PMID  25825745. 
56. Jankowsky A, Guenther UP, Jankowsky E (январь 2011 г.). «База данных РНК-хеликаз». Nucleic Acids Research . 39 ( выпуск базы данных): D338–D341. doi :10.1093/nar/gkq1002. PMC 3013637. PMID  21112871. 
57. Steimer L, Klostermeier D (июнь 2012 г.). «РНК-хеликазы при инфекциях и заболеваниях». RNA Biology . 9 (6): 751–771. doi : 10.4161/rna.20090 . PMID  22699555.
58. Jankowsky E, Fairman-Williams ME (2010). "Введение в РНК-хеликазы: суперсемейства, семейства и основные темы". В Jankowsky E (ред.). РНК-хеликазы (RSC Biomolecular Sciences) . Кембридж, Англия: Королевское химическое общество. стр. 5. ISBN 978-1-84755-914-2.
59. Ранджи А., Борис-Лоури К. (2010). «РНК-хеликазы: новые роли в репликации вирусов и врожденном ответе хозяина». Биология РНК . 7 (6): 775–787. doi :10.4161/rna.7.6.14249. PMC 3073335. PMID 21173576  . 
60. Jankowsky E (январь 2011 г.). «РНК-хеликазы в действии: связывание и перестройка». Trends in Biochemical Sciences . 36 (1): 19–29. doi :10.1016/j.tibs.2010.07.008. PMC 3017212. PMID  20813532 . 
61. Yang Q, Del Campo M, Lambowitz AM, Jankowsky E (октябрь 2007 г.). «Белки DEAD-box раскручивают дуплексы путем локального разделения цепей». Molecular Cell . 28 (2): 253–263. doi : 10.1016/j.molcel.2007.08.016 . PMID  17964264.
62. Liu F, Putnam A, Jankowsky E (декабрь 2008 г.). «Гидролиз АТФ необходим для рециркуляции белка DEAD-box, но не для раскручивания дуплекса». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (51): 20209–20214. Bibcode : 2008PNAS..10520209L. doi : 10.1073/pnas.0811115106 . PMC 2629341. PMID  19088201 . 
63. Jarmoskaite I, Russell R (2011). «DEAD-box белки как РНК-хеликазы и шапероны». Wiley Interdisciplinary Reviews. РНК . 2 (1): 135–152. doi :10.1002/wrna.50. PMC 3032546. PMID  21297876 . 
64. "Index of /". www.rnahelicase.org . Архивировано из оригинала 2014-12-18 . Получено 2012-12-07 .
65. Matson SW, Tabor S, Richardson CC (ноябрь 1983 г.). «Белок гена 4 бактериофага T7. Характеристика активности геликазы». Журнал биологической химии . 258 (22): 14017–14024. doi : 10.1016/S0021-9258(17)44018-X . PMID  6315716.
66. Sarlós K, Gyimesi M, Kovács M (июнь 2012 г.). «RecQ helicase translocates along single-stranded DNA with a mild processivity and tight mechanochemical coupling». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (25): 9804–9809. Bibcode :2012PNAS..109.9804S. doi : 10.1073/pnas.1114468109 . PMC 3382518 . PMID  22665805. 
67. Pavankumar TL, Exell JC, Kowalczykowski SC (1 января 2016 г.). «Прямая флуоресцентная визуализация транслокации и раскручивания отдельными ДНК-хеликазами». Энзимология одиночных молекул: методы на основе флуоресценции и высокой пропускной способности . Методы в энзимологии. Т. 581. С. 1–32. doi :10.1016/bs.mie.2016.09.010. ISBN 9780128092675. PMC  5854184 . PMID  27793277.
68. Borowiec JA (1996). «ДНК-хеликазы». В DePamphilis ML (ред.). Репликация ДНК в эукариотических клетках . Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press. стр. 545–574. ISBN 978-0-87969-459-3. OCLC  246537432.

Внешние ссылки

• ДНК+Хеликазы в рубриках медицинских предметов Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
• РНК+Хеликазы в рубриках медицинских предметов Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)