RNTP - RNTP

А рибонуклеозид трифосфат (rNTP) состоит из рибоза сахар, 3 фосфат группы, присоединенные через диэфирные связи к 5 'кислороду рибозы и азотистая основа прикреплен к 1 'углю на рибозе. rNTP также называют НПТ в то время как версия дезоксирибозы упоминается как dNTPs. Азотистое основание может быть пурин такие как аденин или гуанин или пиримидин такие как урацил или цитозин. рНТФ имеют важное биологическое применение, они могут служить строительными блоками Синтез РНК, грунтовки в Репликация ДНК, запасы химической энергии, в основном Аденозинтрифосфат (ATP) и многое другое.

Сравнение с dNTP

Концентрация рНТФ в клетке от 10 до 106 раз выше, чем концентрация dNTP. Таким образом, во время репликации ДНК более высокая концентрация rNTP представляет проблему, поскольку он может ошибочно включаться в развивающуюся цепь ДНК ДНК-полимеразами. Использование праймеров РНК во время репликации ДНК является примером правильного включения рНТФ во время процесса. Хотя слишком длинные праймеры РНК могут снизить эффективность ДНК-полимеразы Т7 по включению дНТФ в растущую цепь и ослабить связывание между Т7 и цепью ДНК-матрицы. [1] По существу, по мере роста праймера РНК эти остатки рНМП ингибируют синтез РНК, снижают эффективность включения дНТФ, уменьшают сродство между геликазой, ДНК-полимеразой и цепью матричной ДНК, в целом снижает продуктивность комплекса ДНК-белок. rNMP представляют собой rNTP без присоединенной пирофосфатной группы, 2 Pя. Однако у ДНК-полимераз есть метод предотвращения включения rNTP, основанный на главном отличительном признаке между сахарными основаниями рибозы и дезоксирибозы, который заключается в отсутствии 2'-ОН на дезоксирибозе. Использование стерического воротного остатка, присутствующего на ДНК-полимеразе, предотвращает включение rNTP, создавая стерическое столкновение между аминокислотным остатком активного сайта на ДНК-полимеразе и 2'-OH на сахарной основе rNTP. Это стерическое противоречие отсутствует при включении dNTP, поскольку сахарная основа на dNTP имеет 2'-H вместо 2'-OH. В частности, аминокислота тирозин, расположенная в остатке 416 в ДНК-полимеразе, служит воротами стерических остатков для предотвращения включения рНТФ, в то время как в РНК-полимеразе наличие стабилизирующего электростатического взаимодействия между 2'-ОН на рибозе позволяет правильное включение в растущую РНК. цепи в отличие от включения dNTP.[2] Результаты, полученные при использовании изменений в свободной энергии переходного состояния ДНК-полимеразы Т7 и РНК-полимеразы при связывании с субстратами dNTP или rNTP, подтверждают вышеуказанный метод различения между rNTP и dNTP во время соответствующих биологических процедур. Также необходимо наличие правильного связывания воды во время включения dNTP или rNTP. Однако специфическая ДНК-полимераза человека, известная как ДНК-полимераза η, включает рНТФ в развивающуюся цепь ДНК в точках, в которых цепочка-матрица имеет повреждения или повреждена.[3] ДНК-полимераза η гарантирует, что включаемый rNTP комплементарен остатку ДНК в матричной цепи на основании правил спаривания оснований Уотсона и Крика. Он преодолевает стерическое вмешательство с остатком стерического затвора за счет поворота пропеллера, чтобы оставить достаточно места для 2'-OH. Включение соответствующего rNTP в развивающуюся цепь ДНК позволяет вносить коррективы в сегменты ДНК, которые повреждены или имеют повреждения.

Рекомендации

  1. ^ Zou Z, Chen Z, Cai Y, Yang H, Du K, Li B и др. (Август 2018 г.). «Последовательные рибонуклеозидные монофосфаты на матрице ингибируют репликацию ДНК ДНК-полимеразой Т7 или комплексом полимеразы Т7 и геликазы». Биохимия. 151: 128–138. Дои:10.1016 / j.biochi.2018.05.022. PMID  29883747.
  2. ^ Юн Х, Варшел А (ноябрь 2016 г.). «Контроль различения dNTP и rNTP в ДНК и РНК-полимеразе». Белки. 84 (11): 1616–1624. Дои:10.1002 / prot.25104. ЧВК  5073073. PMID  27480935.
  3. ^ Су Й, Эгли М., Генгерих Ф. П. (февраль 2016 г.). "Механизм включения рибонуклеотидов ДНК-полимеразой человека η". Журнал биологической химии. 291 (8): 3747–56. Дои:10.1074 / jbc.M115.706226. ЧВК  4759156. PMID  26740629.