ДНК-полимеразы эукариот: общие сведения


ДНК-полимеразы осуществляют синтез дочерних нитей ДНК при репликации , застраивают поврежденные участки ДНК в ходе репарации и потому играют ключевую роль в процессах репродукции генома и сохранения его интактной структуры.

В клетках эукариот имеются, по меньшей мере, шесть различных ДНК- зависимых ДНК-полимераз: альфа , бета , дельта , эпсилон , гамма и дзета , которые выполняют различные функции в синтезе ДНК. Ферменты альфа и бета-типа обнаружены более 30 лет назад и изучены относительно хорошо. Новый всплеск интереса исследователей к ДНК-полимеразам эукариот на рубеже 90-х годов был связан с открытием ДНК-полимераз дельта и эпсилон.

Нынешний этап исследований характеризуется широким применением генетических методов для анализа функции ДНК-полимераз в репликации и репарации ДНК, использованием рентгеноструктурного анализа для изучения тонкого строения отдельных ферментов. Значительный интерес проявляется к посттрансляционной модификации ДНК-полимераз, их взаимодействию со вспомогательными факторами в составе репликативных и репаративных ансамблей, а также к проблеме регуляции активности ДНК-полимераз в клеточном цикле.

В целом, ДНК-полимеразы эукариот служат объектом регулярных обзоров в научной периодике [ Bamhara R.A. et al., 1995 , Brush G.S., et al., 1995 , Fisher P.A., 1994 , Wang T.S. et al., 1995 , Sugino А., 1995 , Wang T.S.-F., 1991 , Linn S., 1991 , Hubscher U., Thommes P., 1992 , Краевский А.А., Куханова М.К., 1986 ].

По специальным вопросам, связанным с изучением ДНК-полимераз, можно обратиться к следующим обзорам: пространственное строение ДНК-полимераз и механизм катализа - [ Johnson K.A., 1993 , Joyce C.M., Steitz Т.А., 1994 , Joyce C.M., Steitz Т.А., 1995 , Sousa R., 1996 ]; сравнение репликативных ансамблей эукариот и прокариот - [ Stillman B., 1994 , Baker Т.А., Bell S.P., 1998 ]; регуляция репликации ДНК у эукариот - [ CoverleyD., Laskey R.A., 1994 , Stillman B., 1996 ]; инициация репликации - [ Dutta A., Bell S.P., 1997 ]; участие ДНК-полимераз в репарации - [ Wood R.D., 1996 , Budd M.E., Campbell J.L.6 1997 ]; процессинг фрагментов Оказаки - [ Bambara R.A. et al., 1997 ].

В целом, в последние годы наряду с углубленным изучением строения и свойств отдельных ДНК-полимераз эукариот (в этом направлении наибольший успех достигнут в изучении ДНК-полимеразы бета ) все большее внимание уделяется взаимодействию ДНК-полимераз со вспомогательными факторами и механизму функционирования в составе многокомпонентных репликативных и репаративных комплексов. Список белков, взаимодействующих с ДНК-полимеразами, постоянно растет и включает не только известные факторы PCNA , RF-C и RP-A , но и ключевые факторы регуляции клеточного метаболизма, такие как белки группы МСМ (minichromosome maintenance factors), ORC факторы узнавания участков ori репликации ORC (origin recognition complex), белок ретино-бластомы Rb и т.д.

Принципиальное значение имеет также установление того факта, что функционирование репликативных ДНК-полимераз альфа , дельта и эпсилон в ходе клеточного цикла регулируется с помощью специфических посттрансляционных модификаций, в частности, фосфорилирования. Значительный прогресс достигнут и в понимании роли ДНК-полимераз в репарации различных повреждений в клеточном геноме.

Смотрите также:

  • ДНК-ПОЛИМЕРАЗЫ ЭУКАРИОТ