1. Белки, участвующие в репликации днк

Процесс репликации ДНК осуществляется с участием множества белков, которые образуют сложный и эффективно работающий репликативный комплекс. В табл. I.16 представлены основные белки и ферменты, входящие в состав репликативного комплекса прокариотических и эукариотических организмов, и указаны их основные функции.

Таблица I.16

Белки, входящие в состав репликативных комплексов прокариотических и эукариотических организмов

Белки в организмах			Функции компонентов комплексов
E. coli	Фаг Т4	Вирус SV40 / человек
DnaB	Белок 41	T-антиген	ДНК-хеликаза, стимулирует образование затравок на одноцепочечной ДНК
DnaC	Белок 59	»	Обеспечивает взаимодействие хеликазы и праймазы с ДНК, находящейся в комплексе с SSB-белком
SSB	Белок 32	RPA	Белок, связывающийся с одно-цепочечной ДНК, стимулирует ДНК-полимеразы, облегчает вхождение хеликазы в репликативный комплекс
-Комплекс (‘)	Белок 44/62	RFC	ДНК-зависимая АТРаза, обеспечивает связывание затравки с матрицей, стимулирует ДНК-полимеразу
- Белок	Белок 43 (?)		Обеспечивает сборку и димеризацию холофермента ДНК-полимеразы, необходим для образования инициационного комплекса

Таблица I.16 (окончание)

Белки в организмах			Функции компонентов комплексов
E. coli	Фаг Т4	Вирус SV40 / человек
 (*)-Белок	Белок 45 (?)	PCNA (?)	Стимулирует ДНК-полимеразу и ДНК-зависимую АТРазу, выполняет функцию "скользящего зажима", обеспечивающего процессивность репликации
Pol III (), минимальный фермент	Белок 43	Pol 	ДНК-полимераза, 3’5’-экзонуклеаза; -субъединица Pol III катализирует полимеризацию, а -субъединица – является корректирующей экзонуклеазой
		Pol 
		Pol 	ДНК-полимераза, осуществляет репликацию ДНК митохондрий, кодируется ядерным геном
DnaG	Белок 61	Праймаза, (Pol )	Праймаза, синтез РНК-затравок
Лигаза	Т4-лигаза	Лигаза I	Лигирование фрагментов ДНК
Pol I	Белок 43	FEN-1 или MF-1	Экзонуклеаза, удаляет РНК-затравки
РНКаза Н	РНКаза Н	РНКаза Н1	Нуклеаза, удаляет РНК-затравки

В табл. I.16 включены белки наиболее хорошо изученных систем репликации: E. coli и ее бактериофага Т4, а также вируса SV40, размножающегося в культивируемых клетках человека (использованы общепринятые сокращения). При рассмотрении таблицы видно, что основные компоненты системы репликации ДНК в филогенезе функционально консервативны, и любой белковый компонент системы прокариот имеет свой прототип в системе репликации ДНК млекопитающих. Принимая во внимание только этот факт, можно ожидать наличие значительного сходства в механизмах репликации ДНК прокариотических и эукариотических организмов. Более удивительным представляется то, что у белков разных организмов, выполняющих одинаковые функции, в большинстве случаев отсутствует гомология в аминокислотных последовательностях. В частности, не обнаружено сходства у белка SSB (single-stranded DNA binding protein) E. coli, белкового продукта гена 32 фага Т4 и белка RPA (replication protein A) репликативной системы человека. То же самое характерно и для -субъединицы ДНК-полимеразы III (Pol III) E. coli (-белок), белка 45 фага Т4 и белка PCNA (proliferating cell nuclear antigen) человека. Это указывает на возможность выполнения одних и тех же функций полипептидными цепями с разными аминокислотными последовательностями, а также на вероятное конвергентное эволюционное происхождение таких белков и их функций из разных неродственных белков-предшественников.