逆転写酵素

内容

  • 1はじめに
  • 2構造
  • 3機能
  • 4逆転写酵素の3D構造

はじめに

逆転写酵素(RT)またはRNA依存性DNAポリメラーゼは、一本鎖RNAを二本鎖DNAに転写します。 HIV-1 RTは、ヒト免疫不全ウイルスに由来し、P66およびP51サブチェーンのヘテロダイマーです。 P15はそのRNAseHドメインです。 RTの阻害剤には2つのタイプがあります。NNRTIは非ヌクレオシド阻害剤であり、NRTIはヌクレオシド阻害剤です。レトロウイルスに名前を付けるタンパク質である逆転写酵素は、プロテアーゼやインテグラーゼとともに、HIV、MuLV、AMVなどのウイルスの感染と増殖のプロセスに関与するタンパク質システムの最も重要な部分です。 RTは、分子生物学のセントラルドグマに反してssRNAをdsDNAに転写するという珍しい特性を持っています。1970年の発見以来、その特性と作用メカニズムの研究は、その独特の特性のために科学界の間で高い関心を集めてきました。これは、cDNAライブラリーの構築におけるRT-PCRのような遺伝子工学アプリケーションにとって重要な医療標的酵素および重要なツールです。

  • 転写とRNAプロセシング
  • ネビラピンと複合体を形成したHIV-1逆転写酵素
  • Phlpも参照してください。 2
  • AZT耐性HIV-1逆転写酵素
  • T. CastaneumTERT逆転写酵素の触媒サブユニット。
  • テロメラーゼ逆転写酵素転写酵素
  • 逆転写酵素(ヘブライ語)

逆転写酵素は、マサチューセッツ大学アマースト化学-生物学インターフェースで研究されているCBI分子の1つです。 UMass Amherstでのプログラム(HIV逆転写酵素(UMass Chem 423 Student Projects 2011-2)を参照)およびMolecularPlaygroundでの展示。

構造

この手のようなタンパク質の長さは通常1000残基です(チェーンAでは560残基(表示)赤)およびBの440(緑で表示))、それらの3分の1はアルファヘリックスに関与し、ほぼ4分の1はベータシートに関与し、α+βドメインを示しています。通常の重量は66KDaですが、約51KDaです。これらのモノマーは同じ遺伝子に由来しますが、p51は1つの活性部位のアミノ酸を欠いており、p66と比較して異なる三次構造コンフォメーションを持っています。このため、p51は酵素的に不活性です。p66サブチェーン内には、RTの機能を説明するために使用される5つの異なる構造があります。指(残基1〜85および118〜155)、手のひら(残基86〜117および156)です。 –236)、サム(残基237–318)、接続(319–426)、およびRNase H(残基427-末端)。手のひらには主要な活性部位(残基110、185-186)が含まれています。

機能

RNAとして依存性DNAポリメラーゼ、逆転写酵素は、最初のRNAを認識し、それをssDNAに転写し、残りのRNAを切断して、dsDNAを構築することができます。これを行うために、タンパク質には2つのアクティブな触媒ゾーンがあります。鎖Aは2つの指のようなドメインからなるものを持っています:それらの1つは側鎖のリン酸基との水素結合相互作用によって最初の核酸を認識し、次に両方のドメインがコンフォメーション変化を起こし、認識穴を閉じて2番目のドメインを可能にします特定のDNAヌクレオチドを追加する転写プロセスを開始するための調整システムをサポートします。この変更は、前の2つのドメイン間で許可されます。変化を防ぎ、したがって活性を阻害するために、一般的な医薬品の標的部位として使用されます。このゾーンは、保存されていないアミノ酸を持つチェーンAの唯一のゾーンであり、ウイルスの薬剤耐性を高めます。PDBエントリのConsurfデータベースへのリンク:1JLB。

重合プロセスが発生するのと同じ速度で、 RNAを切断することで知られる他の活性部位は、ポリメラーゼ活性部位を介して再びやってくるssDNAを放出してdsDNAになります(これはすべて、リン酸だけで非特異的な認識を可能にする調整システムを備えています)。最後に、チェーンBは、チェーンAと同様のアミノ酸配列にもかかわらず、酵素活性を持っていません。その機能は、両方の機能を同期させるために、それらの間の長さを変えることによって、両方の活性部位を安定させ、相互作用することである可能性があります。

これは、逆転写酵素の作用機序の最も一般的な考え方です。ただし、プロセスは不明なままであり、新しいアプローチが報告されています。

通常のDNAポリメラーゼと比較したこのタンパク質に関する主要な問題の1つは、(クレノウフラグメントとの類似性に加えて)補正メカニズムの欠如です。 (通常、DNAポリメラーゼのDNA PolIIIによって作成されます);この欠陥はエラーの数を増やし、より多くの突然変異を生み出し、したがってウイルスに対してより通性的で耐性のある能力を与えます。

逆転写酵素の3D構造

逆転写酵素の3D構造

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