Helikas

Från Wikipedia
Hoppa till navigering Hoppa till sök
Molekylstruktur för ett helikas hos Escherichia coli

Helikas är en grupp enzymer som finns hos alla levande organismer. Helikaser är motorproteiner som rör sig längs nukleinsyrors fosfodiester-ryggrad och vars funktion är att separera två sammanlänkade strängar (exempelvis hos DNA eller RNA) och på så vis öppnar upp helix-strukturen.

Omkring en procent av eukaryota gener kodar for helikaser.[1] Det mänskliga genomet kodar för 95 olika helikaser: 64 RNA-helikaser och 31 DNA-helikaser.[2] Många cellulära processer, såsom DNA-replikation, transkription, translation, rekombination, DNA-reparation och syntes av ribosomer, använder sig av helikaser för att kunna separera nukleinsyrasträngarna.

Funktion[redigera | redigera wikitext]

Helikas verkningsmekanism i DNA-replikationen. Helikas = helicase, blå triangel.

Helikas används för att separera dubbelsträngade DNA-molekyler eller ihopkopplade RNA-molekyler genom att använda energin från ATP-hydrolys, vilket är en process där vätebindningar mellan sammankopplade nukleotidbaser bryts. Helikas eliminerar även nykleinsyra-associerade proteiner och katalyserar homolog DNA-rekombinationen.[3] RNA-splitsning, RNA-transport, RNA-editering och RNA-degradering faciliteras av helikaser.[3] Helikaser rör sig stegvis längs en nukleinsyrasträng i en viss riktning och processivitet som är specifik för varje enskilt enzym.

Historia[redigera | redigera wikitext]

DNA-helikaser upptäcktes i E. coli år 1976. Detta helikas beskrevs som ett "DNA-separationsenzym" som "denaturerar DNA-duplexer genom ATP-beroende reaktioner".[4] Det första eukaryotiska DNA-helikaset upptäcktes 1978 i liljor.[5] Sedan dess har DNA-helikaser upptäckts i och isolerats från andra bakterier, virus, jäst, flugor och högre eukaryoter.[6] Åtminstone 14 olika helikaser har isolerats från encelliga organismer, 6 helikaser från bakteriofager, 12 från virus, 15 från jäst, 8 från växter, 11 från kalvthymus och omkring 25 helikaser har isolerats från människoceller.[7]

  • 1976 - Upptäckt och isolering av DNA-helikas från E. coli.[4]
  • 1978 - Upptäckt av den första eukaryotiska DNA-helikaset, isolerad från lilja.[5]
  • 1985 - Det första däggdjurs-DNA-helikaset isoleras från kalvthymus.[8]
  • 1990 - Isolering av DNA-helikas från människa.[9]
  • 1992 - Isolering av den första rapporterade mitokondriella DNA-helikaset.[10]
  • 2002 - Isolering och karakterisering av den första DNA-helikaset från malariaparasiten Plasmodium cynomolgi.[11]

Referenser[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ Wu Y (2012). ”Unwinding and rewinding: double faces of helicase?”. J Nucleic Acids 2012: sid. 1–14. doi:10.1155/2012/140601. PMID 22888405. 
  2. ^ Genome-wide comprehensive analysis of human helicases”. Commun Integr Biol 4 (1): sid. 118–37. January 2011. doi:10.4161/cib.13844. PMID 21509200. 
  3. ^ [a b] Patel, S. S.; Donmez, I (2006). ”Mechanisms of Helicases”. Journal of Biological Chemistry 281 (27): sid. 18265–18268. doi:10.1074/jbc.R600008200. ISSN 0021-9258. PMID 16670085. 
  4. ^ [a b] ”Enzymic unwinding of DNA. 2. Chain separation by an ATP-dependent DNA unwinding enzyme”. Eur. J. Biochem. 65 (2): sid. 441–9. June 1976. doi:10.1111/j.1432-1033.1976.tb10359.x. PMID 133023. 
  5. ^ [a b] ”DNA unwinding protein from meiotic cells of Lilium”. Biochemistry 17 (10): sid. 1872–80. May 1978. doi:10.1021/bi00603a011. PMID 207302. 
  6. ^ ”Bacteriophage T4 gene 41 protein, required for the synthesis of RNA primers, is also a DNA helicase.”. J. Biol. Chem. 257 (20): sid. 12426–34. October 1982. PMID 6288720. 
  7. ^ ”Prokaryotic and eukaryotic DNA helicases. Essential molecular motor proteins for cellular machinery”. Eur. J. Biochem. 271 (10): sid. 1835–48. May 2004. doi:10.1111/j.1432-1033.2004.04093.x. PMID 15128294. 
  8. ^ Mammalian DNA helicase”. Nucleic Acids Res 13 (15): sid. 5471–5483. 1985. doi:10.1093/nar/13.15.5471. PMID 3162158. 
  9. ^ A DNA helicase from human cells”. Nucleic Acids Res. 18 (23): sid. 6785–92. December 1990. doi:10.1093/nar/18.23.6785. PMID 1702201. 
  10. ^ DNA helicase from mammalian mitochondria”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 89 (18): sid. 8562–6. September 1992. doi:10.1073/pnas.89.18.8562. PMID 1326759. Bibcode1992PNAS...89.8562H. 
  11. ^ ”Isolation and characterization of an eIF-4A homologue from Plasmodium cynomolgi”. Mol. Biochem. Parasitol. 124 (1–2): sid. 79–83. 2002. doi:10.1016/S0166-6851(02)00205-0. PMID 12387853.