엑소 뉴 클레아 제는 자유 끝 중 하나에 의해 핵산을 소화 뉴 클레아의 유형 - 중 3 '5'. 그 결과 유전 물질이 점진적으로 소화되어 뉴클레오티드가 하나씩 방출됩니다. 이들 효소에 대응하는 것은 사슬의 내부 부분에서 핵산을 가수 분해하는 엔도 뉴 클레아 제입니다.
이 효소는 뉴클레오타이드 사슬의 포스 포디 에스테르 결합의 가수 분해에 의해 작동합니다. 그들은 게놈의 안정성 유지와 세포 대사의 다양한 측면에 참여합니다.
출처 : Christopherrussell
특히, 원핵 및 진핵 계통 모두에서 DNA 복제 및 복구, RNA 성숙 및 분해에 참여하는 다양한 유형의 엑소 뉴 클레아 제를 찾습니다.
형질
엑소 뉴 클레아 제는 핵산 사슬의 포스 포디 에스테르 결합을 3 '또는 5'말단 중 하나에서 점진적으로 가수 분해하는 뉴 클레아 제 유형입니다.
포스 포디 에스테르 결합은 3 '탄소에 위치한 하이드 록 실기와 5'탄소에 위치한 포스페이트 그룹 사이의 공유 결합에 의해 형성됩니다. 두 화학 그룹 사이의 결합은 에스테르 유형의 이중 결합을 생성합니다. 엑소 뉴 클레아 제 및 일반적으로 뉴 클레아 제의 기능은 이러한 화학적 결합을 끊는 것입니다.
매우 다양한 엑소 뉴 클레아 제가 있습니다. 이러한 효소는 뉴 클레아 제의 유형에 따라 DNA 또는 RNA를 기질로 사용할 수 있습니다. 같은 방식으로 분자는 단일 또는 이중 밴드가 될 수 있습니다.
풍모
최적의 조건에서 유기체의 생명을 유지하기위한 중요한 측면 중 하나는 게놈의 안정성입니다. 다행히 유전 물질은 영향을받는 경우 복구 할 수있는 일련의 매우 효과적인 메커니즘을 가지고 있습니다.
이러한 메커니즘은 포스 포디 에스테르 결합의 제어 된 파괴를 필요로하며, 언급했듯이 뉴 클레아 제는이 중요한 기능을 수행하는 효소입니다.
중합 효소는 핵산 합성에 참여하는 진핵 생물과 원핵 생물 모두에 존재하는 효소입니다. 박테리아에서는 세 가지 유형이 특징이며 진핵 생물에서는 다섯 가지 유형이 있습니다. 이러한 효소에서 엑소 뉴 클레아 제의 활성은 기능을 수행하는 데 필요합니다. 다음으로 그들이 어떻게하는지 볼 것입니다.
박테리아의 엑소 뉴 클레아 제 활성
박테리아에서 세 가지 중합 효소 모두 엑소 뉴 클레아 제 활성이 있습니다. 중합 효소 I은 5'-3 '과 3'-5'의 두 가지 방향으로 활성이있는 반면 II와 III은 3'-5 '방향으로 만 활성을 나타냅니다.
5'-3 '활성은 효소가 primase라는 효소에 의해 추가 된 RNA에서 프라이머를 제거하도록합니다. 그 후, 생성 된 갭은 새로 합성 된 뉴클레오티드로 채워집니다.
첫 번째는 DNA 중합 효소 활동을 시작하는 몇 개의 뉴클레오티드로 구성된 분자입니다. 따라서 항상 복제 이벤트에 존재합니다.
DNA 중합 효소가 일치하지 않는 뉴클레오티드를 추가하면 엑소 뉴 클레아 제의 활성 덕분에이를 수정할 수 있습니다.
진핵 생물의 엑소 뉴 클레아 제 활성
이 유기체의 5 가지 중합 효소는 그리스 문자를 사용하여 표시됩니다. 감마, 델타 및 엡실론 만이 모두 3'-5 '방향으로 엑소 뉴 클레아 제 활성을 나타냅니다.
감마 DNA 중합 효소는 미토콘드리아 DNA의 복제와 관련이 있으며 나머지 두 개는 핵에 위치한 유전 물질의 복제 및 복구에 참여합니다.
하락
엑소 뉴 클레아 제는 신체에 더 이상 필요하지 않은 특정 핵산 분자를 제거하는 핵심 효소입니다.
어떤 경우에는 세포가 이러한 효소의 작용이 보존되어야하는 핵산에 영향을 미치는 것을 방지해야합니다.
예를 들어, 메신저 RNA에 "캡"이 추가됩니다. 이것은 말단 구아닌과 두 개의 리보스 단위의 메틸화로 구성됩니다. 캡의 기능은 5 '엑소 뉴 클레아 제의 작용에 대한 DNA의 보호라고 믿어집니다.
예
유전 적 안정성 유지를위한 필수 엑소 뉴 클레아 제 중 하나는 hExo1로 약칭되는 인간 엑소 뉴 클레아 제 I입니다. 이 효소는 다른 DNA 복구 경로에서 발견됩니다. 텔로미어의 유지와 관련이 있습니다.
이 엑소 뉴 클레아 제는 두 사슬의 틈새를 복구 할 수있게하는데, 복구되지 않으면 염색체 재 배열 또는 결실로 이어질 수있어 암 또는 조기 노화 환자를 초래할 수 있습니다.
응용
일부 엑소 뉴 클레아 제는 상업적으로 사용됩니다. 예를 들어, 단일 밴드 프라이머의 분해를 허용하는 엑소 뉴 클레아 제 I (이중 밴드 기질을 분해 할 수 없음), 엑소 뉴 클레아 제 III는 부위 지정 돌연변이 유발에 사용되며 람다 엑소 뉴 클레아 제는에 위치한 뉴클레오티드 제거에 사용될 수 있습니다. 이중 밴드 DNA의 5 '말단.
역사적으로, 엑소 뉴 클레아 제는 핵산의 구성 요소 인 뉴클레오타이드를 함께 유지하는 결합의 본질을 밝히는 과정에서 결정 요소였습니다.
또한, 일부 오래된 시퀀싱 기술에서 엑소 뉴 클레아 제의 작용은 질량 분석법의 사용과 결합되었습니다.
엑소 뉴 클레아 제의 산물은 올리고 뉴클레오타이드의 점진적 방출이기 때문에 서열 분석을위한 편리한 도구가되었습니다. 이 방법은 잘 작동하지 않았지만 짧은 시퀀스에는 유용했습니다.
이러한 방식으로, 엑소 뉴 클레아 제는 핵산 조작을위한 실험실에서 매우 유연하고 귀중한 도구로 간주됩니다.
구조
엑소 뉴 클레아 제는 구조가 매우 다양하기 때문에 그 특성을 일반화 할 수 없습니다. 살아있는 유기체에서 발견되는 다양한 유형의 뉴 클레아 제에 대해서도 동일하게 추정 할 수 있습니다. 따라서 점 효소의 구조를 설명합니다.
모델 유기체 Escherichia coli에서 추출한 Exonuclease I (ExoI)는 유전 물질의 재조합 및 복구에 관여하는 단량체 효소입니다. 결정학 기술의 적용 덕분에 그 구조가 설명되었습니다.
중합 효소의 엑소 뉴 클레아 제 도메인 외에도 효소에는 SH3라는 다른 도메인이 포함됩니다. 세 영역 모두 결합하여 일종의 C를 형성하지만 일부 세그먼트는 효소를 O와 유사하게 만듭니다.
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