Co je helikáza?
helikáza je enzym, který se unzips připojil k pramenům deoxyribonukleové kyseliny (DNA) nebo kyseliny ribonukleové (RNA). Obvykle se pohybuje v jednom směru po dvouřetězcové molekule DNA nebo samováděné RNA molekuly, což rozbije vodíkové vazby mezi doplňkovými páry nukleotidové báze. Enzymy helikázy jsou důležité pro buněčné procesy replikace a opravy DNA, transkripce DNA na RNA, proteinový translaci a vytváření ribozomů.
V lidském těle existuje mnoho různých typů helikázových enzymů. Každý z nich má mírně odlišnou strukturu a metodu provozu. Někteří pracují jako monomery nebo enzymy s jednou jednotkou, zatímco jiné tvoří dimery nebo dokonce hexamery a kombinují více proteinových podjednotek pro optimální funkci. Všechny helikázy sdílejí alespoň určitý stupeň podobnosti ve své aminokyselinové sekvenci a předpokládá se, že tyto podobné oblasti jsou zapojeny do vazby řetězce DNA nebo RNA nebo na vazbu a hydrolýzu adenosinu adenosinuTriposfát (ATP). Tyto běžné sekvenční motivy pomohly při klasifikaci helikáz do pěti hlavních rodin.
Funkce helikázy se liší v závislosti na její specifické struktuře a technice pro odvíjení. Někteří jsou aktivní a využívají ATP k uvolnění pramenů, zatímco jiné jsou pasivní a nevyžadují fungování energie. Vzhledem k tomu, že molekuly DNA a RNA se kombinují a zůstávají spojeny prostřednictvím vodíkových vazeb, mnoho helikáz použije molekuly ATP k aktivnímu porušení těchto vazeb. Tyto enzymy budou mít vazebné místo ATP, které jim umožní hydrolyzovat ATP k získání energie potřebné k přerušení vodíkových vazeb. Rozpis ATP často pohání enzym dolů po DNA nebo RNA řetězci, takže jeho pohyb bude jednosměrně a umožní mu zabránit nedávno odděleným pramenům před rekombinováním.
Jiné enzymy helikázy nepoužívají k oddělení nuklea aktivní energetické metodyPřílivové páry. Místo toho se připevňují k pramenům DNA nebo RNA a čekají, až se místní energetické fluktuace a pohyb změní částečně od sebe. Poté se translokují a vážou v nově vytvořené mezeře a zabraňují opakování pramenů. Tento mechanismus je obecně pomalejší, protože závisí na náhodě a náhodných pohybech pro odvíjení, spíše než na přímý, kontrolovaný mechanismus.
Některé enzymy RNA helikázy budou používat jiný mechanismus pro vazbu a odvíjení. Zatímco mnoho helikáz RNA působí způsobem podobným helikázou DNA, jiné se váže s jediným řezaným segmentem RNA a budou také vyžadovat vazbu ATP. Tyto helikázy ve skutečnosti nebudou hydrolyzovat ATP ani z toho odvodit energii, ale ATP je nezbytná pro změnu tvaru, který aktivuje enzym.