SSB 단백질 (영어에서 "단일 밴드를 결합 또는 단백질 DNA 의 고간 의 트랜드의 DNA b를 단백질 inding")은 이중 DNA의 분리에 의한 하나의 DNA 밴드를 담당 안정화 보호 일시적으로 유지하는 단백질 helicase 단백질의 작용에 의해 밴드.
유기체의 유전 정보는 이중 밴드 DNA의 형태로 보호되고 암호화됩니다. 그것이 번역되고 복제되기 위해서는 풀리고 짝을 이루지 않아야하며,이 과정에서 SSB 단백질이 참여합니다.
복제 단백질 A 서브 유닛의 32kDa (RPA32) 단편 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 European Bioinformatics Institute의 Jawahar Swaminathan 및 MSD 직원)
이 단백질은 DNA로 안정화에 참여하고 원핵 생물과 진핵 생물 모두에서 발견되는 다른 단량체와 협력 적으로 결합합니다.
Escherichia coli SSB 단백질 (EcSSB)은 이러한 유형의 첫 번째 단백질입니다. 이들은 기능적으로나 구조적으로 특성화되었으며 발견 이후이 종류의 단백질에 대한 연구 모델로 사용되었습니다.
진핵 생물은 박테리아의 SSB 단백질과 유사한 단백질을 가지고 있지만, 진핵 생물에서는 SSB와 기능적으로 유사한 RPA 단백질 또는 복제 단백질 A (복제 단백질 A)로 알려져 있습니다.
발견 이래로 전산 생화학 기능 모델링은 SSB 단백질과 단일 가닥 DNA 간의 상호 작용을 연구하는 데 사용되어 서로 다른 유기체의 게놈의 필수 과정에서 역할을 설명합니다.
형질
이러한 유형의 단백질은 모든 삶의 왕국에서 발견되며 동일한 기능적 특성을 공유하지만 구조적으로 다르며 특히 각 유형의 SSB 단백질에 특이적인 것으로 보이는 구조적 변화 측면에서 다릅니다.
이러한 모든 단백질은 단일 밴드 DNA 결합에 관여하는 보존 된 도메인을 공유하는 것으로 밝혀졌으며 이는 올리고 뉴클레오티드 / 올리고당 결합 도메인 (문헌에서 OB 도메인으로 발견됨)으로 알려져 있습니다.
Thermus aquaticus와 같은 고온 성 박테리아의 SSB 단백질은 각 서브 유닛에 두 개의 OB 도메인을 가지고있는 반면 대부분의 박테리아는 각 서브 유닛에 이들 중 하나만 가지고 있기 때문에 현저한 특성을 가지고 있습니다.
대부분의 SSB 단백질은 단일 밴드 DNA에 비특이적으로 결합합니다. 그러나 각 SSB의 결합은 구조, 협력 정도, 올리고머 화 수준 및 다양한 환경 조건에 따라 달라집니다.
2가 마그네슘 이온의 농도, 염의 농도, pH, 온도, 폴리아민, 스 페르미 딘 및 스 페르 민의 존재는 SSB 단백질의 활성에 가장 큰 영향을 미치는 시험관 내에서 연구 된 환경 조건 중 일부입니다.
구조
박테리아는 동종 사량 체 SSB 단백질을 보유하고 각 서브 유닛은 단일 OB 결합 도메인을 보유합니다. 대조적으로, 바이러스 SSB 단백질, 특히 많은 박테리오파지의 단백질은 일반적으로 단일 또는 이합체입니다.
N- 말단에서 SSB 단백질은 DNA 결합 도메인을 보유하고 있으며, C- 말단은 단백질-단백질 상호 작용을 담당하는 9 개의 보존 된 아미노산으로 구성됩니다.
위치 40, 54 및 88에있는 3 개의 트립토판 잔기는 결합 도메인에서 DNA와의 상호 작용을 담당하는 잔기입니다. 이것은 DNA- 단백질 상호 작용의 안정화뿐만 아니라 다른 단백질 서브 유닛의 동원도 매개합니다.
E. coli의 SSB 단백질은 컴퓨터 연구에서 모델링되었으며 74 kDa의 4 량체 구조를 가지고 있으며 서로 다른 SSB 유사 서브 유닛의 협력 적 상호 작용 덕분에 단일 밴드 DNA에 결합하는 것으로 확인되었습니다.
Archaea는 또한 SSB 단백질을 가지고 있습니다. 이들은 단량체이며 단일 DNA 결합 도메인 또는 OB 도메인을 가지고 있습니다.
진핵 생물에서 RPA 단백질은 구조적으로 말하면 더 복잡합니다. 이들은 RPA70, RPA32 및 RPA14로 알려진 이종삼 량체 (3 개의 다른 서브 유닛)로 구성됩니다.
이들은 적어도 6 개의 올리고 뉴클레오타이드 / 올리고 사카 라이드 결합 도메인을 보유하고 있지만, 현재 이들 부위 중 4 개만이 정확히 알려져 있습니다. RPA70 서브 유닛에 3 개, RPA32 서브 유닛에 4 개가 있습니다.
풍모
SSB 단백질은 다른 효소의 작용에 의해 노출 될 때 단일 가닥 DNA 가닥을 보호하고 안정화하여 게놈의 유지, 포장 및 구성에 핵심 기능을합니다.
이러한 단백질은 DNA 가닥을 풀고 여는 역할을하는 단백질이 아니라는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 그 기능은 단일 밴드 DNA 상태 일 때만 DNA를 안정화시키는 데 제한됩니다.
이들 SSB 단백질 중 하나의 결합은 다른 단백질 (SSB 여부)의 결합을 촉진하기 때문에 협력 적으로 작용합니다. DNA의 대사 과정에서 이러한 단백질은 일종의 선구자 또는 일차 단백질로 간주됩니다.
단일 가닥 DNA 밴드를 안정화하는 것 외에도 이러한 단백질을 DNA에 결합하는 것은 이러한 분자를 V 형 엔도 뉴 클레아 제에 의한 분해로부터 보호하는 주요 기능을 가지고 있습니다.
SSB 형 단백질은 거의 모든 생물체의 DNA 복제 과정에 적극적으로 참여합니다. 이러한 단백질은 복제 포크가 진행됨에 따라 진행되고 두 개의 부모 DNA 가닥을 분리하여 주형 역할을 할 수있는 적절한 상태에 있도록합니다.
예
박테리아에서 SSB 단백질은 RecA 단백질 기능을 자극하고 안정화합니다. 이 단백질은 DNA 복구 (SOS 반응) 및 상보 적 단일 밴드 DNA 분자 간의 재조합 과정을 담당합니다.
결함이있는 SSB 단백질을 얻기 위해 유 전적으로 조작 된 E. coli의 돌연변이는 빠르게 억제되며 DNA 복제, 복구 및 재조합에서 기능을 효과적으로 수행하지 못합니다.
RPA 유사 단백질은 진핵 세포에서 세포주기 진행을 제어합니다. 특히, RPA4의 세포 농도는 DNA 복제 단계에 간접적 인 영향을 미칠 수 있다고 믿어집니다. 즉, 고농도의 RPA4에서는이 과정이 억제됩니다.
RPA4의 발현은 복제를 억제하고 동물 유기체에서 건강한 세포 생존력을 유지하고 표시하는 역할을함으로써 세포 증식을 예방할 수 있다고 제안되었습니다.
참고 문헌
- Anthony, E., & Lohman, TM (2019, 2 월). 대장균 단일 가닥 DNA 결합 (SSB) 단백질 -DNA 복합체의 역학. 세포 및 발달 생물학 세미나 (Vol. 86, pp. 102-111). 학술 보도.
- Beernink, HT, & Morrical, SW (1999). RMP : 재조합 / 복제 매개 단백질. 생화학 과학 동향, 24 (10), 385-389.
- 비앙코, PR (2017). SSB 이야기. 생물 물리학과 분자 생물학의 진전, 127, 111-118.
- Byrne, BM, & Oakley, GG (2018, 11 월). DNA를 규칙적으로 유지하는 완하제 인 복제 단백질 A : 게놈 안정성을 유지하는 데있어 RPA 인산화의 중요성. 세포 및 발달 생물학 세미나에서. 학술 보도
- Krebs, JE, Goldstein, ES 및 Kilpatrick, ST (2017). 르윈의 유전자 XII. Jones & Bartlett Learning.
- Lecointe, F., Serena, C., Velten, M., Costes, A., McGovern, S., Meile, JC,… & Pollard, P. (2007). 염색체 복제 포크 정지 예상 : SSB는 DNA 헬리 카제를 활성 포크로 복구합니다. EMBO 저널, 26 (19), 4239-4251.