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le holoenzyme ADN polymérase III Il est le principal complexe enzyme (numéro CE 2.7.7.7[1]) Impliqué dans réplication de l'ADN procaryote, découvert par Thomas Kornberg (fils de Arthur Kornberg) Et Malcolm Gefter dans 1970 en Escherichia coli. Un tel complexe présente une grande aptitude à la maturation (nombre de nucleotides ajoutés à chaque liaison), et, en se référant à la réplication de génome de E. coli, Il travaille en collaboration avec quatre autres ADN polymérase (Pol I, Pol II, Pol IV, Pol V). Être l'enzyme principale impliquée dans la réplication, l'ADN Pol III a également la capacité de correction des épreuves activités (exonucléase 3'-5 « ) qui corrige les erreurs réplication. Il porte sa tâche associée, dans son état actif, à un complexe plus large appelé replisome, situé à la fourche de réplication.

composants

ADN polymérase III
représentation schématique de la ADN polymérase III * avec ses sous-unités.

Le holoenzyme, qui masse moléculaire environ 900 kD, Il se compose des éléments suivants:

  • 2 polymérisation des noyaux, ou noyau, chacun consistant en:
    • sous-unité α (129,9 kD) accomplit l'activité de polymérisation;
    • sous-unité ε (27,5 kD) exerce l'activité de correction des épreuves;
    • sous-unité θ (8,6 kD) est utilisé pour stimuler l'exonucléase.
  • deux unités τ (71,1 kD) (ou dimère τ) Qui relient les deux core enzyme.
  • un Dans l'ensemble γ (ADN dépendante ATPase) Qui fonctionne comme une poignée pour fragments d'Okazaki et aide à la bague de β pour lier l'ADN (chargeur de serrage). Le complexe γ se compose de 5 sous-unités:
    • sous-unité γ (47,5 kD) qui se lie ATP;
    • sous-unité δ (38,7 kD) qui se lie β;
    • sous-unité δ ' (36,9 kD) qui se lie γ et δ;
    • sous-unité χ (16,6 kD) qui se lie SSB protéines;
    • sous-unité ψ (15,2 kD) qui se lie χ et γ.

En plus de ce qui précède, il y a plusieurs anneaux β (ou pince coulissante) (40,6 kD) indépendant qui se lient deux à la fois pour le complexe dans la fonction d'étau pour le ADN: Signifient que la polymérase est attaché à l'ADN. La bague de β est formé par deux sous-unités ß homodimères.

Tous les sous-unités précédentes, pris ensemble, forment le complexe enzymatique définie formellement Holoenzyme ADN polymerase III, tout en ne parle pas de cycle β pol III *. la noyau plus dimère β ils sont appelés pol III '.[2]

opération

assemblage

Le principe nécessaire pour assembler l'ADN pol III est l'ouverture de la fourche de réplication au moyen d'un 'hélicase, dans laquelle, par l'intermédiaire d'un connecteur, se lie le chargeur de serrage (Γ Complex). A ce stade, ils se produisent en succession rapide d'une série d'étapes:

  • Dans un premier temps la chargeur de serrage, après avoir attaché un cycle β, hydrolyser un molécule ATP et charger la bague sur un ADN complexe stampo-apprêt (Ce sera la brin menant);
  • En liant l'ADN, le β annulaire modifie la conformation de la chargeur de serrage, qui acquiert une grande affinité pour le noyau de polymerase. De cette façon, le vrai noyau polymérase catalytique se lie à l'ADN: dans le but d'anneau de β est juste pour « lier » du complexe au filament;
  • Le dimère τ exerce sa fonction de « dimérisation » et lie le second noyau de polymérase, associé à un autre cycle β.

Chacun des deux complexes holoenzyme synthétiser heures, respectivement, l'un des nouveaux brins d'ADN, à une vitesse d'environ 1000 nucléotides par seconde. Examinons maintenant en détail le mécanisme complexe pour la réplication brin retardé.

La réplication brin retardé

Alors une fois qu'il est ancré à l'enzyme du brin menant ne perdez pas plus d'affinité avec le noyau catalytique (sinon après plus de 500.000 bases, ce qui rend une de la polymerase avec l'affinité la plus élevée pour la chaîne nucléotidique, grâce à la pince coulissante), La synthèse de brin retardé Il nécessite une série d'étapes cycliques, au cours de laquelle sera attaqué en continu et libéré de nouveaux cycles bêta du filament. En effet, depuis le polymérisation obligatoirement dans la direction 5'-3 », pour être en mesure de faire la synthèse en continu polymerase dans le sens opposé est contraint de créer une série de boucle consécutif avec le filament. La première étape est le chargement d'un anneau sur la β chargeur de serrage (Pour le montage terminé), qui, hydrolyse de ATP Il est ouvert de la sous-unité δ et chargé sur l'ADN.

notes

  1. ^ (FR) 2.7.7.7, en ExplorEnz - La base de données d'enzymes, UIBBM.
  2. ^ la subdivision en sous-unités et les masses moléculaires sont tirées de « Herendee, D. R. et T. T. Kelly, ADN polymérase III: en cours anneaux autour de la fourche."