Свойства и функции ДНК-топоизмераз

Организм	Фермент	Ген	Поло-жение гена*	Длина белка (а.о.)	Субъеди-ничная структура	Подсе-мейство	Функции
E. coli	Топоизомераза I	topA			мономер	IA
ДНК-гираза	gyrA			гетеро-тетрамер А₂В₂	IIA
gyrB
Топоизомераза III	topB			мономер	IA
Топоизомераза IV	parC			гетеро- тетрамер С₂Е₂	IIA
parE
S. cerevisiae	Топоизомераза I	ТОР1	XV		мономер	IA
Топоизомераза II	ТОР2	XIV		гомодимер	IIA
Топоизомераза III	ТОР3	XII		мономер	IA
Человек	Топоизомераза I	ТОР1			мономер	IB
Топоизомераза IIa	ТОР2a	17q21-22		гомодимер	IIA
Топоизомераза IIb	ТОР2b	3p24		гомодимер	IIA
Топоизомераза IIIa	ТОР3a	17p11-12		мономер	IA
Топоизомераза IIIb	ТОР3b			мономер	IA

Рис. 2.25. Механизмы стадий расщепления и лигирования нити ДНК ДНК-топоизомеразами

Рис. 2.26. Доменная структура ДНК-топоизомераз типа IA.

А – ДНК-топоизомераза I E. coli, B – ДНК-топоизомераза III E. coli, C – ДНК-топоизомераза IIIa человека.

1 – домен расщепления и прохождения нитей, 2 – домен связывания Zn²⁺, 3 – С-концевой домен

Рис. 2.27. Трехмерная структура фрагмента остатков 32-509 ДНК-топоизомеразы I E. coli.

Указано положение доменов I (остатки 32-63 и 72-157), II (остатки 214-278, 406-433 и 438-475), III (остатки 279-405 и 433-437) и IV (остатки 64-71, 158-213 и 476-560) и междоменных шарниров II/III II/IV, а также каталитического остатка тирозина (Y)

Рис. 2.28. Последовательныке стадии релаксации одного витка негативно суперспирализованной ДНК ДНК-топозомеразой I E. coli.

I, II, III и IV – домены топоизомеразы I, указанные на рис. 2.27. Отмечено положение 3’- и 5’-концов разрезаемой нити ДНК

Рис. 2.29. Организация доменов ДНК-топоизомераз типа II.

А – ДНК-топоизомераза II S. cerevisiae, B – ДНК-топоизомераза IV E. coli, С – ДНК-гираза E. coli.

I – АТФазный домен, II – домен связывания и расщепления ДНК, состоящий из субдоменов A’ и B’, которые соответствуют N-концевой области GyrA иС-концевой области GyrB ДНК-гиразы E. coli, IV – уникальная вставка в С-концевой области субъединицы GyrB ДНК-гиразы E. coli

Рис. 2.30. Трехмерная структура субъединиц ДНК-гиразы E. coli.

А – димер N-концевой половины (остатки 1-392) субъединицы GyrB,

В – димер фрагмента остатков 30-522 субъединицы GyrA

Рис. 2.31. Механизм переноса Т-сегмента ДНК через расщепляемый G-сегмент ДНК-топоизомеразами типа IIA.

I – АТФазные домены (N-ворота), II – домены захвата ДНК, III – области B’, IV -

области САР, V – C-ворота. G-сегмент ДНК изображен черной прямой, а Т-фрагмент ДНК – серой прямой. N-ворота открыты на стадиях а-с и закрыты на стадиях d-f, а С-ворота открыты только на стадии f