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PDB:1RVC

タンパク質名

制限酵素EcoRV/DNA 複合体(DNA切断後、Mg2+イオンあり)

生物種

大腸菌

生物学的役割

デオキシリボヌクレアーゼには二つ種類があり、それはDNaseとエンドヌクレアーゼである。DNaseはデオキシリボ核酸(DNA)を任意の位置で切断し、制限酵素または制限エンドヌクレアーゼともよばれるエンドヌクレアーゼはDNAを非常に特異的な部位で切断する。たとえばもっともよく研究されているエンドヌクレアーゼである、EcoRVはDNA上の認識配列GATATCを特異的に切断する。EcoRVはこの部位を他の部位よりも100万倍以上速く切断する。このようなことが効率的に行われるためにはマグネシウムイオンが必要である。マグネシウムイオンがないと特異性は失われてしまう。制限酵素は生物学における非常に重要なツールとなり、その活性についてよく理解することは興味深い。EcoRVエンドヌクレアーゼの構造をDNAとマグネシウムと共に決定する研究が行われた。DNAとしてEcoRVの認識配列を中央に含むAAGATATCTTが選ばれた。

立体構造の特徴

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EcoRVはその間にDNA基質が結合するクレフトを持つ2分子の2量体である。この構造に見て取れるようにDNAは切断されている。DNAは蛋白質の間に埋まっているように見える。これはDNAが結合した後にその周りで折りたたまれるループによって引き起こされている。ひとつのモノマーに対してそのようなループが1個あり、それはDNAの認識配列と接することから認識ループと呼ばれる。切断された配列の端に二個のマグネシウムイオンが配位によって結合しているのを見て取れる。これらのマグネシウムイオンはDNAのリン酸とだけでなく蛋白質の酸素にも配位している。この構造によってEcoRVエンドヌクレアーゼがDNAを切断する機構が説明される。

タンパク質構造データバンク(PDB)

参考文献

原論文

  • Kostrewa, D. Winkler, F.K.; "Mg2+ binding to the active site of EcoRV endonuclease: a crystallographic study of complexes with substrate and product DNA at 2 A resolution."; Biochemistry; (1995) 34:683-696 PubMed:7819264.

その他

著者: Arno Paehler 訳者:小川 輝


English version:PDB:1RVC