• 1 Einführung
• 2 Struktur
• 3 Funktion
• 4 3D-Strukturen der reversen Transkriptase

Einführung

Reverse Transkriptase (RT) oder RNA-abhängige DNA-Polymerase transkribiert einzelsträngige RNA in doppelsträngige DNA. HIV-1 RT stammt aus dem humanen Immundefizienzvirus und ist ein Heterodimer von P66- und P51-Unterketten. P15 ist seine RNAse H-Domäne. Es gibt zwei Arten von Inhibitoren für RT: NNRTIs sind die Nicht-Nucleosid-Inhibitoren und NRTIs sind die Nucleoid-Inhibitoren. Als Protein, das Retroviren ihren Namen gibt, ist Reverse Transcriptase neben Protease und Integrase der wichtigste Teil des Proteinsystems, das am Infektions- und Reproduktionsprozess für Viren wie HIV, MuLV und AMV beteiligt ist. RT hat die ungewöhnliche Eigenschaft, ssRNA in dsDNA zu transkribieren, was gegen das zentrale Dogma der Molekularbiologie verstößt. Seit seiner Entdeckung im Jahr 1970 war die Untersuchung seiner Eigenschaften und Wirkmechanismen aufgrund der einzigartigen Eigenschaften für die Wissenschaft von großem Interesse Es ist ein wichtiges medizinisches Zielenzym und ein wichtiges Werkzeug für gentechnische Anwendungen wie die RT-PCR beim Aufbau von cDNA-Bibliotheken. Siehe auch

• Transkription und RNA-Verarbeitung
• Reverse Transkriptase von HIV-1 im Komplex mit Nevirapin
• Phl p 2
• AZT-resistente reverse Transkriptase von HIV-1
• Katalytische Untereinheit der TERT-Polymerase von T. Castaneum.
• Reverse Telomerase Transkriptase
• Reverse Transkriptase (hebräisch)

Reverse Transkriptase ist eines der CBI-Moleküle, die an der Amherst Chemistry-Biology Interface der University of Massachusetts untersucht werden Programm bei UMass Amherst (siehe HIV Reverse Transcriptase (UMass Chem 423 Student Projects 2011-2)) und auf dem Molecular Playground ausgestellt.

Struktur

Dieses handähnliche Protein hat eine übliche Länge von 1000 Resten (560 in Kette A (gezeigt) in rot) und 440 für B (grün dargestellt)), wobei ein Drittel von ihnen an Alpha-Helices und fast ein Viertel an Beta-Blättern beteiligt ist und α + β-Domänen zeigt. hat ein normales Gewicht von 66 kDa, während es bei 51 kDa liegt. Diese Monomere stammen vom gleichen Gen, aber p51 fehlen die Aminosäuren eines aktiven Zentrums und es hat eine andere Tertiärstrukturkonformation als p66. Aus diesem Grund ist p51 enzymatisch inaktiv. Innerhalb der p66-Subkette gibt es fünf verschiedene Strukturen, mit denen die Funktionen von RT beschrieben werden: die Finger (Reste 1–85 und 118–155), die Handfläche (Reste 86–117 und 156) –236), der Daumen (Reste 237–318), die Verbindung (319–426) und die RNase H (Reste 427-Ende). Die Handfläche enthält das aktive Hauptzentrum (Reste 110, 185-186).

Funktion

Als RNA -abhängige DNA-Polymerase, Reverse Transcriptase kann die ursprüngliche RNA erkennen, in ssDNA transkribieren, die verbleibende RNA spalten und dann die dsDNA aufbauen. Dazu hat das Protein zwei aktive katalytische Zonen. Kette A besteht aus zwei fingerartigen Domänen: Eine von ihnen erkennt die anfängliche Nukleinsäure durch h-Bindungswechselwirkungen mit Phosphatgruppen der Seitenketten, dann nehmen beide Domänen eine Konformationsänderung vor, die das Erkennungsloch schließt, um die zweite Domäne zu ermöglichen mit der Unterstützung ein Koordinationssystem, um den Transkriptionsprozess zu beginnen und die spezifischen DNA-Nukleotide hinzuzufügen. Diese Änderung wird durch eine zwischen den beiden vorherigen Domänen zugelassen. Es wird als gemeinsame pharmazeutische Zielstelle verwendet, um die Veränderung zu verhindern und somit die Aktivität zu hemmen. Diese Zone ist die einzige Zone in Kette A, die nicht konservierte Aminosäuren aufweist, wodurch das Virus mehr Arzneimittelresistenz erhält. Link zur Consurf-Datenbank für den PDB-Eintrag: 1JLB.

Bei gleicher Geschwindigkeit, mit der der Polymerisationsprozess stattfindet, wird die anderes aktives Zentrum, das als Spalt-RNA bekannt ist und die ssDNA freisetzt, die wieder durch das aktive Zentrum der Polymerase gelangt, um dsDNA zu werden (all dies mit einem koordinativen System, das eine unspezifische Erkennung ermöglicht, nur mit Phosphaten). Schließlich hat Kette B trotz der ähnlichen Aminosäuresequenz mit Kette A keine enzymatische Aktivität; Seine Funktion besteht möglicherweise darin, beide aktiven Zentren zu stabilisieren und mit ihnen zu interagieren, indem die Länge zwischen ihnen variiert wird, um beide Funktionen zu synchronisieren.

Dies ist die allgemeinste Idee des Wirkungsmechanismus der reversen Transkriptase. Der Prozess bleibt jedoch unklar und es werden neue Ansätze beschrieben.

Eines der Hauptprobleme bei diesem Protein im Vergleich zur üblichen DNA-Polymerase (neben der Ähnlichkeit mit dem Klenow-Fragment) ist das Fehlen eines Korrekturmechanismus (normalerweise hergestellt durch DNA PolIII in der DNA-Polymerase); Dieser Mangel erhöht die Anzahl der Fehler, führt zu mehr Mutationen und verleiht dem Virus daher eine fakultativere und resistentere Fähigkeit.

3D-Strukturen der reversen Transkriptase

3D-Strukturen der reversen Transkriptase