Геликазы

Для осуществления комплементарного копирования цепей двунитевая ДНК должна постепенно раскручиваться. Раскручивание, или расплетание, спирали происходит только в локальном участке репликативной вилки. Раскручиваниение не является спонтанным процессом, в нем участвуют особые ферменты — ДНК-геликазы (у E.coli - продукт гена dnaВ). Геликазы связываются с белками, инициирующими процесс репликации, а затем переходят на молекулу ДНК. Этот фермент движется по одиночной нити ДНК и, встречая участок двойной спирали, разрывает водородные связи между основаниями, разделяет нити и продвигает репликационную вилку, используют для разделения нитей энергию, высвобождающуюся при гидролизе АТР до АDР. Геликазы часто функционируют в составе комплекса, осуществляющего перемещение репликативной вилки и репликацию раскрученных цепей. Хотя для раскручивания достаточно одного геликазного белка, но для того, чтобы максимизировать скорость процесса, несколько геликаз могут действовать совместноДНК-геликазы используют энергию АТР для движения вдоль нити со скоростью более 1000 нуклеотидных пар в секунду. Геликаза образует гексамер, надевающийся на однонитевую ДНК, как кольцо, причем АТР присоединяются к активному центру каждого мономера последовательно, а не одновременно. Как это происходит, показано на рис…. А. Сборка комплекса на однонитевой ДНК, В – положение геликазы в вилке репликации, С- Структура гексамера, красным обозначены АТФ-азные сайты.

Рис… Строение гексамера геликазы.

Разворачивание матрицы в вилке репликации осуществляют две различные ДНК-геликазы, работающие на разных нитях и, соответственно, в разных направлениях. Главная роль принадлежит геликазе запаздывающей нити.