ДНК полимераза альфа: функции
ДНК-полимераза альфа образует функциональные комплексы с рядом ферментов и вспомогательных белков. Ферментативные свойства отдельных компонентов в составе комплексов могут существенно меняться. Так. изолированная ДНК-праймаза синтезирует мультимерные праймеры, тогда как в комплексе с ДНК-полимеразой альфа праймаза синтезирует короткие дискретные продукты длиной около 10 н. [ Cotterill S. et al., 1987 ].
Выделенные из клеток высокомолекулярные формы ДНК-полимеразы альфа могут обладать другими активностями помимо ДНК-полимеразной и праймазной. Эти комплексы, по всей видимости, представляют собой фрагменты репликативного ансамбля клеток. В комплексе, осуществляющем репликацию лидирующей нити, ДНК-полимераза альфа связана с ДНК-полимеразой дельта , а в комплексе, синтезирующем запаздывающую цепь, - с ДНК-полимеразой эпсилон . У эукариот оба комплекса связаны, вероятно, друг с другом в репликативной вилке подобно тому, как связаны холоферменты синтеза лидирующей и запаздывающей нити у прокариот. Об этом свидетельствует выделение из клеток человека комплексов, названных синтесомами и содержащих ДНК-полимеразы альфа , бета и эпсилон , a также ряд других репликативных белков, среди которых ДНК-праймаза , репликативный фактор RF-C , PCNA , поли(ADP-рибозо)-полимераза и ДНК-лигаза I [ Coll J.M. et al., 1997 ].
Из клеток дрожжей S. cerevisiае выделен комплекс с мол. массой 650 кДа, в котором помимо ДНК-полимеразы альфа и праймазы присутствуют 5'-3'-экзонуклеаза и ДНК-зависимая АТРаза [ Biswas E.E. et al., 1993 ]. Этот комплекс обладает активностями, необходимыми для синтеза и удлинения затравок при репликации запаздывающей нити. 3'-5'-экзонуклеазная активность также присутствует на ранних этапах очистки комплекса, однако она отделяется в ходе выделения. Из высокомолекулярного комплекса выделены и охарактеризованы ДНК-геликаза A с молекулярной массой 90 кДа [ Biswas S.B. et al., 1997 ] и 5'-3'-экзонуклеаза с мол. массой 47 кДа.
Геликаза A образует гексамер, подобно репликативной геликазе DnaB из клеток Е. coli и большому Т-антигену SV40 , имеет сходство с геликазой DnaB по первичной структуре и стимулируется белком RP-A . 5'-3'- экзонуклеаза гомологична нуклеазе RTH1 дрожжей. Нативная экзонуклеаза обладает также эндонуклеазной активностью, подобной активности нуклеазы RTH1 и эндонуклеазы млекопитающих, она делает специфические паузы при вырезании нуклеотидов, задерживаясь в GC-богатых районах ДНК.
С ДНК-полимеразой альфа может быть также связан белок Р1 из клеток мыши, который является гомологом белка МСМ3 дрожжей, участвующего в регуляции репликации ДНК в S-фазе клеточного цикла [ Kimura H. et al., 1994 ].
Высокомолекулярный комплекс с молекулярной массой от 500 до 1500 кДа из печени крысы содержит 3'-5'-экзонуклеазу и эндонуклеазу [ Belyakova N.V. et al., 1993 ].
В ранних эмбрионах дрозофилы обнаружен полипептид 130 кДа, который связан с каталитической субъединицей 180 кДа ДНК-полимеразы альфа- праймазы [ Kuroda K., Veda R., 1995 ].
Скорости синтеза полипептидов 180, 72 и 130 кДа коррелируют в ходе клеточного цикла.
Выделенная на стадии прометафазы первого деления мейоза базидиомицета Coprinus cinereus ДНК-полимераза альфа имеет молекулярную массу 135 кДа и не обладает праймазной активностью [ Sawado Т., Sakaguchi K., 1997 ], что, по мнению авторов, может указывать на диссоциацию комплекса ДНК- полимераза альфа-праймаза в ходе мейоза.
Большой Т-антиген SV40 (и других паповавирусов) взаимодействует с субъединицами р180 и р70 в комплексе ДНК-полимераза альфа-праймаза и рекрутирует этот комплекс в оri вируса [ Dornreiter I. et al., 1993 ].
При репликации вируса папилломы ДНК-полимераза альфа связана с вирусной геликазой Е1 [ Park P. et al., 1994 ].
ДНК-полимераза альфа взаимодействует также с белком RP-A (субъединицы 70, 32 и 14 кДа), который выполняет функцию белка SSB в ядрах эукариот, хотя сродство обоих белков относительно невелико (константа диссоциации Кд порядка 10в степени минус 7). Участок связывания ДНК-полимеразы альфа в субъединице р70 перекрывается с участком связывания большого Т-антигена и локализован в N-концевой области. Кроме того, фермент взаимодействует с субъединицами р32 и/или р14 в RP-A .
Белок RP-A (в нефосфорилированной форме) стимулирует полимеразную активность и увеличивает процессивность ДНК-полимеразы альфа. Фосфорилирование RP-A, а также мутации в N-концевой области субъединицы р32 предотвращают взаимодействие белков и активацию ДНК-полимеразы альфа.
