Холофермент ДНК-полимеразы III — главный ферментативный комплекс, задействованный в репликации ДНК у прокариот . Он был открыт ( англ. Thomas B. Kornberg , сын Артура Корнберга ) и Малькольмом Гефтером ( англ. Malcolm Gefter ) в 1970 году. Комплекс обладает высокой процессивностью (т. е. он присоединяет большое число нуклеотидов к растущей цепи за один акт связывания, не диссоциируя от ДНК -матрицы). У кишечной палочки E. coli он функционирует вместе с четырьмя другими ДНК-полимеразами ( , ), , ). Кроме полимеразной, холофермент может также корректировать возникающие при репликации ДНК ошибки за счёт 3'→5'- экзонуклеазной активности. Он входит в состав крупного ферментативного комплекса, осуществляющего репликацию ДНК — реплисомы .

Строение и функционирование

В составе полного холофермента ДНК-полимеразы III насчитывают 10 типов субъединиц: α, β, γ, δ, δ', ε, θ, τ, χ, ψ . Их функции таковы (в скобках указан ген, кодирующий данный белок):

• Ферменты (каждого по 2 субъединицы), составляют кор — каталитическое ядро комплекса:
  • α ( ) — полимеразная активность;
  • ε ( ) — 3'→5'-экзонуклеазная активность;
  • θ ( ) стимулирует корректирующую активность ε-субъединицы.
• β ( ) — 2 субъединицы; являются белками скользящей застёжки , удерживают холофермент связанным с ДНК, пока идёт репликация;
• τ ( ) — 2 субъединицы; вызывают димеризацию двух из коровых ферментов (α, ε, и θ);
• γ-комплекс (также ) — 1 комплекс. Выступает в роли погрузчика белков скользящей застёжки на отстающей цепи, способствуя связыванию двух β-субъединиц с образованием замкнутого комплекса вокруг ДНК. γ-комплекс состоит из 5 субъединиц, среди которых: 3 γ -субъединицы, одна δ -субъединица ( ), а также одна δ' -субъединица ( ). δ-субъединица вовлечена в копирование отстающей цепи.
• χ ( ) и ψ ( ) имеются в количестве 1 субъединицы и вместе присоединяются либо к γ-, либо к τ-субъединице .

Процессивность

Отличительной чертой холофермента ДНК-полимеразы III является её исключительно высокая процессивность. Известно, что он синтезирует лидирующую цепь ДНК со скоростью около 1000 нуклеотидов за секунду в одном цикле, при этом ни разу не диссоциировав от матрицы . Высокая процессивность обусловлена наличием белков скользящей застёжки, препятствующих диссоциации холофермента от ДНК-матрицы.

Примечания

Литература

• Коничев А. С., Севастьянова Г. А. Молекулярная биология. — Издательский центр «Академия», 2012. — 400 с. — ISBN 978-5-7695-9147-1 .
• Калинин В. Л. . — 120 с. от 16 марта 2014 на Wayback Machine