Co to jest helikaza?
Helikaza jest enzymem, który rozpakowy łączył nici kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA) lub kwasu rybonukleinowego (RNA). Zwykle porusza się w jednym kierunku w dół dwuniciowej cząsteczki DNA lub samowystarczalnej cząsteczki RNA, rozkładając wiązania wodorowe między komplementarnymi parami zasad nukleotydów. Enzymy helikazy są ważne dla procesów komórkowych replikacji i naprawy DNA, transkrypcji DNA na RNA, translacji białka i tworzenia rybosomów.
Istnieje wiele różnych rodzajów enzymów helikazy, w tym 24 różne helikazy w ludzkim ciele. Każda z nich ma nieco inną strukturę i metodę działania. Niektóre działają jako monomery lub enzymy jednorazowe, podczas gdy inne tworzą dimery, a nawet heksamery, łącząc wiele podjednostek białkowych dla optymalnej funkcji. Wszystkie helikazy mają co najmniej pewien stopień podobieństwa w sekwencji aminokwasowej i uważa się, że te podobne obszary są zaangażowane w wiązanie DNA lub nici RNA lub wiązanie i hydrolizę adenozynyTriphosforan (ATP). Te wspólne motywy sekwencji pomogły w klasyfikacji helikazy na pięć głównych rodzin.
Funkcja helikazy różni się w zależności od jej specyficznej struktury i techniki odwijania. Niektóre są aktywne, wykorzystują ATP do relaksu w pasmach, podczas gdy inne są pasywne i nie wymagają energii do funkcjonowania. Ponieważ cząsteczki DNA i RNA łączą się i pozostają połączone za pomocą wiązań wodorowych, wiele helikaz wykorzysta cząsteczki ATP do aktywnego rozbicia tych wiązań. Enzymy te będą miały miejsce wiązania ATP, które umożliwi im hydrolizowanie ATP w celu uzyskania energii potrzebnej do przerwania wiązań wodorowych. Rozkład ATP często napędza enzym w dół DNA lub nici RNA, czyniąc jego ruch jednokierunkowy i pozwalając mu zapobiec niedawno oddzielonym niciom z rekombinacji.
Inne enzymy helikazy nie używają aktywnych metod energetycznych do oddzielenia jądraPary zasad Tide. Zamiast tego przyczepiają się do nici DNA lub RNA i czekają, aż lokalne fluktuacje energetyczne i ruchy ruchowe częściowo odrzucają pasma. Następnie przemieszczają się i wiążą się w nowo uformowanej szczelinie, uniemożliwiając ponowne dołączenie pasm. Mechanizm ten jest ogólnie wolniejszy, ponieważ zależy od szansy i losowych ruchów w celu odwijania, a nie bezpośredniego, kontrolowanego mechanizmu.
Niektóre enzymy helikazy RNA będą wykorzystywać inny mechanizm wiązania i odwijania. Podczas gdy wiele helikazy RNA działa w sposób podobny do helikazy DNA, inne wiążą się z pojedynczym dotkniętym segmentem RNA i będą również wymagały wiązania ATP. Te helikazy tak naprawdę nie hydrolizują ATP ani nie wywodzą z niego energii, ale ATP jest niezbędna dla zmiany kształtu, który aktywuje enzym.