ДНК-полимераза III-холофермент

Ключевой фермент, ответственный за репликацию ДНК E. coli. Кор-фермент ДНК-пол. III состоит из трех субъединиц. Самая большая α-субъединица обладает полимеразной активностью, а ε-субъединица 3’→ 5’-экзонуклеазной активностью. Комплекс α и ε-субъединиц характе-ризуется более высокими полимеразной и 3’→ 5’-экзонуклеазной актив-ностями, чем каждая из соответствующих субъединиц в отдельности. Функция третьей θ-субъединицы кор-фермента пока не выяснена. Кроме указанных в состав ДНК-пол. III входят еще семь субъединиц: γ,β,δ,δ’,ψ… Таким образом, общая молекулярная масса ДНК-пол.III составляет 10³ килодальтон. Роль β-субъединицы заключается в том, чтобы максимально снизить вероятность отделения фермента от матрицы до завершения процесса копирования. Точная функция других субъединиц неизвестна. ДНК-пол.III обладает повышенным сродством к матрице и характеризуется более высокой эффективностью копирования, чем ДНК-пол I.

ДНК-полимераза III (мол. масса 103 кДа) — играет главную роль в репликации ДНК у Е. coli. В каждой клетке содержится только 10— 20 копий фермента, приблизительно столько же, сколько репликативных вилок. ДНК-полимераза III является основным компонентом ферментного комплекса, инициирующего формирование репликативных вилок в точках начала репликации. ДНК-полимераза III состоит из десяти типов субъединиц (α,β,γ,с,δ,δ’, θ,ε..). Репликацию проводит полная форма фермента — холофермент, содержащий все субъединицы. Холофермент не обладает 5'→3'-экзонуклеазной активностью, в связи с чем для репликации отстающей цепи необходимо участие ДНК-полимеразы I. Полимеразную реакцию осуществляет каталитический кор из α,ε и θ-субъединиц, в котором α-субъединица обладает полимеразной активностью, ε-субъединица — 3'→5'-экзонуклеазной активностью, функция θ-субъединицы пока неясна. Помимо субъединиц, составляющих полимеразный кор, ДНК-полимераза III-холофермент содержит еще семь субъединиц. Эти полипептиды существуют во множестве копий, являются регуляторными и усиливают действие каталитического ядра (кора) ДНК-полимеразы III.

Отличительная черта холофермента ДНК-полимеразы III — исключительно высокая процессивность. Мерой процессивности является длина фрагмента вновь синтезированной макромолекулы, которую комплекс (или индивидуальные ферменты) способен образовывать в одном цикле, не диссоциируя от матрицы. Установлено, что холофермент ДНК-полимеразы III синтезирует ведущую цепь ДНК длиной в 50 ООО нуклеотидов со скоростью более 500 нуклеотидов в секунду в одном цикле, ни разу не диссоциируя от ДНК-матрицы.