的SSB蛋白或蛋白质的DNA结合单一条带(来自英文“ 小号腹股沟小号 trand DNA b inding蛋白”)是蛋白质负责稳定,保护和瞬时维持从双螺旋DNA的分离而获得的单一DNA带通过解旋酶蛋白的作用带。
生物的遗传信息受到保护并以双带DNA的形式编码。为了将其翻译和复制,需要将其解旋和配对,SSB蛋白正是在此过程中参与其中。
复制蛋白A亚基的32 kDa(RPA32)片段(来源:Jawahar Swaminathan和欧洲生物信息学研究所的MSD员工通过Wikimedia Commons)
这些蛋白质与其他不同的单体协同结合,这些单体参与稳定DNA的作用,并且在原核生物和真核生物中均被发现。
大肠埃希氏菌SSB蛋白(EcSSB)是最早描述的这种蛋白。这些在功能和结构上都有特征,并且自发现以来就被用作此类蛋白质的研究模型。
真核生物具有与细菌的SSB蛋白相似的蛋白,但是在真核生物中,这些蛋白被称为RPA蛋白或复制蛋白A(复制蛋白A),其功能与SSB相似。
自发现以来,计算生化功能建模已用于研究SSB蛋白与单链DNA之间的相互作用,以阐明它们在不同生物体基因组的基本过程中的作用。
特点
这些类型的蛋白质存在于所有生命王国中,尽管它们具有相同的功能特性,但它们在结构上有所不同,尤其是在构象变化方面,似乎对每种类型的SSB蛋白都是特异性的。
已经发现所有这些蛋白质共享一个保守结构域,该结构域参与单条带DNA结合,被称为寡核苷酸/寡糖结合结构域(在文献中称为OB域)。
嗜水细菌如水生栖热菌(Thermus aquaticus)的SSB蛋白具有显着特征,因为它们在每个亚基中都有两个OB域,而大多数细菌在每个亚基中只有一个。
大多数SSB蛋白与单条带DNA非特异性结合。但是,每个SSB的结合取决于其结构,协同程度,低聚程度和各种环境条件。
二价镁离子的浓度,盐的浓度,pH值,温度,多胺,亚精胺和精胺的存在是体外研究的一些环境条件,这些条件最会影响SSB蛋白的活性。
结构体
细菌具有同四聚体SSB蛋白,每个亚基具有一个OB结合域。相反,病毒SSB蛋白,尤其是许多噬菌体的SSB蛋白通常是单聚体或二聚体。
在它们的N末端,SSB蛋白具有DNA结合结构域,而它们的C末端由负责蛋白质与蛋白质相互作用的9个保守氨基酸组成。
在40、54和88位的三个色氨酸残基是负责与结合域中的DNA相互作用的残基。这些不仅介导DNA-蛋白质相互作用的稳定,而且还介导其他蛋白质亚基的募集。
大肠杆菌的SSB蛋白已经在计算研究中建模,并且由于不同SSB样亚基的协同相互作用,已确定其具有74 kDa的四聚体结构,并与单条带DNA结合。
古细菌也具有SSB蛋白。这些是单体的并且具有单个DNA结合结构域或OB结构域。
在真核生物中,从结构上讲,RPA蛋白更为复杂:它们由称为RPA70,RPA32和RPA14的(三个不同亚基的)异源三聚体组成。
它们具有至少六个寡核苷酸/寡糖结合结构域,尽管目前仅精确地知道其中四个位点:RPA70亚基中的三个,RPA32亚基中的第四个。
特征
SSB蛋白通过在其他酶的作用下暴露并保护和稳定单链DNA链,从而在基因组的维护,包装和组织中具有关键功能。
重要的是要注意,这些蛋白质不是负责解链和打开DNA链的蛋白质。仅在单条带DNA的情况下,其功能才被限制以稳定DNA。
这些SSB蛋白协同作用,因为其中之一的结合可促进其他蛋白(或非SSB)的结合。在DNA的代谢过程中,这些蛋白质被视为一种先驱或初级蛋白质。
除了稳定单链DNA条带外,这些蛋白质与DNA的结合还具有保护这些分子免于被V型核酸内切酶降解的主要功能。
SSB型蛋白实际上参与了所有活生物体的DNA复制过程。这些蛋白质随着复制叉的发展而发展,并使两条亲本DNA链保持分离,从而使它们处于适当的条件下可以充当模板。
例子
在细菌中,SSB蛋白刺激并稳定RecA蛋白功能。这种蛋白质负责DNA修复(SOS反应),并负责互补单带DNA分子之间的重组过程。
经过基因处理以获得有缺陷的SSB蛋白的大肠杆菌突变体被迅速抑制,不能在DNA复制,修复和重组中有效地发挥其功能。
RPA样蛋白控制真核细胞的细胞周期进程。具体而言,认为RPA4的细胞浓度可能对DNA复制步骤具有间接影响,即,在RPA4的高浓度下,该过程被抑制。
已经提出,RPA4的表达可以通过抑制复制并在动物有机体中维持和标记健康细胞生存力中发挥作用来防止细胞增殖。
参考文献
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