Khác biệt giữa bản sửa đổi của “RecBCD”

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trướcThay đổi sau →
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
n Sửa diễn đạt.
Biên soạn tiếp.
Dòng 1: Dòng 1:
{{Infobox enzyme|Name=Êxô-đêôxy-ribônuclêaza V (RecBCD)|EC_number=3.1.11.5|CAS_number=37350-26-8|IUBMB_EC_number=3/1/11/5|GO_code=|image=RecBCD 1W36.png|width=|caption=Hình 1: Cấu trúc tinh thể của RecBCD. RecB = lục, RecC = lam, RecD = đỏ, đoạn xoắn kép ADN bất kỳ mà enzyme bị ràng buộc có màu nâu.}}
{{Infobox enzyme|Name=Êxô-đêôxy-ribônuclêaza V (RecBCD)|EC_number=3.1.11.5|CAS_number=37350-26-8|IUBMB_EC_number=3/1/11/5|GO_code=|image=RecBCD 1W36.png|width=|caption=Hình 1: Cấu trúc tinh thể của RecBCD. RecB = lục, RecC = lam, RecD = đỏ, đoạn xoắn kép ADN bất kỳ mà enzyme bị ràng buộc có màu nâu.}}


'''RecBCD''' là tên thường gọi một phức hợp enzym đa chức năng của trực khuẩn ''E.coli'' có khả năng sửa chữa ADN trong quá trình [[tái tổ hợp tương đồng]] của vi khuẩn này.<ref>{{Chú thích web|url=http://www.esrf.eu/UsersAndScience/Publications/Highlights/2005/SB/SB1|tiêu đề=RECBCD: A molecular machine for DNA repair|website=}}</ref><big>,</big> <ref>{{Chú thích web|url=https://www.neb.com/products/m0345-exonuclease-v-recbcd#Product%20Information|tiêu đề=Exonuclease V (RecBCD)|website=}}</ref><br>
'''RecBCD''' là tên thường gọi một phức hợp enzym đa chức năng của trực khuẩn lị ''E.coli'' có khả năng sửa chữa ADN trong quá trình [[tái tổ hợp tương đồng]] của vi khuẩn này.<ref>{{Chú thích web|url=http://www.esrf.eu/UsersAndScience/Publications/Highlights/2005/SB/SB1|tiêu đề=RECBCD: A molecular machine for DNA repair|website=}}</ref><big>,</big> <ref>{{Chú thích web|url=https://www.neb.com/products/m0345-exonuclease-v-recbcd#Product%20Information|tiêu đề=Exonuclease V (RecBCD)|website=}}</ref><br>


RecBCD (phát âm tiếng Anh: /rɛk bi si di/, tiếng Việt: '''rêc bcd''') theo danh pháp phân loại enzym Quốc tế có kí hiệu (mã EC): '''EC 3.1.11.5'''.<ref>https://enzyme.expasy.org/EC/3.1.11.5</ref> Nhưng tuỳ trường hợp mà còn được gọi bằng nhiều tên khác theo chức năng của nó bằng các thuật ngữ tiếng Anh như:
RecBCD (phát âm tiếng Anh: /rɛk bi si di/, tiếng Việt: '''rêc bcd''') theo danh pháp phân loại enzym Quốc tế có kí hiệu (mã EC): '''EC 3.1.11.5'''.<ref>https://enzyme.expasy.org/EC/3.1.11.5</ref> Nhưng tuỳ trường hợp mà còn được gọi bằng nhiều tên khác theo chức năng của nó bằng các thuật ngữ tiếng Anh như:
Dòng 22: Dòng 22:
== Cấu trúc ==
== Cấu trúc ==


* RecBCD là một tổ hợp enzym phức tạp, gồm ba tiểu đơn vị (subunit) khác nhau là RecB và RecC với RecD liên kết với nhau tạo thành (hình 1).
* RecBCD là một tổ hợp enzym phức tạp, gồm ba tiểu đơn vị (subunit) khác nhau là RecB và RecC với RecD liên kết với nhau tạo thành, mỗi tiểu đơn vị là một enzym (hình 1).
* Trong lịch sử nghiên cứu [[Sinh học E.coli|Sinh học ''E.coli'']], các nhà khoa học phát hiện RecA trước, có chức năng riêng, rồi mới tìm thấy RecB và RecC; sau đó lại phát hiện thêm RecD có chức năng phối hợp với RecB và RecC, nên đặt tên phức hợp này là RecBCD.<ref>{{Chú thích web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC386327/|tiêu đề=SK Amundsen, AF Taylor, AM Chaudhury & GR Smith|website=RecD: the gene for an essential third subunit of exonuclease V.}}</ref>
* Trong lịch sử nghiên cứu [[Sinh học E.coli|Sinh học ''E.coli'']], các nhà khoa học phát hiện RecA trước, có chức năng riêng, rồi mới tìm thấy RecB và RecC; sau đó lại phát hiện thêm RecD có chức năng phối hợp với RecB và RecC, nên đặt tên phức hợp này là RecBCD.<ref>{{Chú thích web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC386327/|tiêu đề=SK Amundsen, AF Taylor, AM Chaudhury & GR Smith|website=RecD: the gene for an essential third subunit of exonuclease V.}}</ref>
* Mỗi tiểu đơn vị là một enzym có cấu trúc riêng biệt và có chức năng độc lập riêng.<ref>{{Chú thích web|url=https://www.uniprot.org/uniprot/P07648|tiêu đề=RecC|website=}}</ref>
* Mỗi tiểu đơn vị là một enzym có cấu trúc riêng biệt và có chức năng độc lập riêng.<ref name=":0">{{Chú thích web|url=https://www.uniprot.org/uniprot/P07648|tiêu đề=RecC|website=}}</ref>
* Trong cấu trúc mạch thẳng (chuỗi pôlypeptit), mỗi tiểu đơn vị có các đặc điểm sau :<ref name=":1">{{Chú thích web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2593567/#r82|tiêu đề=Mark S. Dillingham & Stephen C. Kowalczykowski|website=RecBCD Enzyme and the Repair of Double-Stranded DNA Breaks}}</ref>
* Trong cấu trúc mạch thẳng (chuỗi pôlypeptit), mỗi tiểu đơn vị có các đặc điểm sau:<ref name=":1">{{Chú thích web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2593567/#r82|tiêu đề=Mark S. Dillingham & Stephen C. Kowalczykowski|website=RecBCD Enzyme and the Repair of Double-Stranded DNA Breaks}}</ref><sup>,</sup> <ref>{{Chú thích web|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S007668791630283X|tiêu đề=T.L.Pavankumar, J.C.Exell & S.C.Kowalczykowski dẫn của Dillingham & Kowalczykowski (2008)|website=}}</ref>


- RecB gồm 1180 axit amin chia làm hai vùng chính : vùng N có chức năng hêlicaza được chia thành 7 miền (1, 1a, 2 … 6 trong đoạn màu cam ở hình 2) đặc trưng cho loại SF1 ; vùng C (đoạn tô màu hồng ở hình 2) có chức năng đa nuclease với kí hiệu "Nuc" theo mô hình nuclease 3, xúc tác chủ yếu đến aspartate và lysine.
- RecB gồm 1180 axit amin chia làm hai vùng chính : vùng N có chức năng hêlicaza được chia thành 7 miền (1, 1a, 2 … 6 trong đoạn màu cam ở hình 2) đặc trưng cho loại SF1 ; vùng C (đoạn tô màu hồng ở hình 2) có chức năng đa nuclease với kí hiệu "Nuc" theo mô hình nuclease 3, xúc tác chủ yếu đến aspartate và lysine.


- RecC (đoạn xanh da trời ở hình 2) gồm 1122 axit amin, không có tương đồng đáng kể với các prôtêin khác, nhưng có điểm nhận biết vị trí KAI (CHI site).
- RecC (đoạn xanh da trời ở hình 2) gồm 1122 axit amin, không có tương đồng đáng kể với các protein khác, nhưng có điểm nhận biết vị trí KAI (CHI site).


- RecD (đoạn màu tím ở hình 2) gồm 608 axit amin, chứa bảy miền đặc trưng của SF1 như RecB.
- RecD (đoạn màu tím ở hình 2) gồm 608 axit amin, chứa bảy miền đặc trưng của SF1 như RecB. SF1 là tên tắt của "steroidogenic factor 1" một loại [[hêlicaza]] cho ADN (DNA Helicase) <ref>{{Chú thích web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3806203/|tiêu đề=Structure and Mechanisms of SF1 DNA Helicases|website=}}</ref>
[[Tập_tin: RecB, C, D structure.png|nhỏ|Hình 2: Các vùng của mỗi tiểu đơn vị.]]
[[Tập_tin: RecB, C, D structure.png|nhỏ|Hình 2: Các vùng của mỗi tiểu đơn vị trong RecB (màu cam), RecC (da trời) và RecD (tím).]]


* Khối lượng phân tử của RecB khoảng 134 kDa, của RecC khoảng 129 kDa và của RecD khoảng 67 kDa; do đó tổng khối lượng của cả RecBCD khoảng 330 kDa.<ref name=":1" /><sup>,</sup> <ref>{{Chú thích web|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S007668791630283X|tiêu đề=T.L.Pavankumar, J.C.Exell & S.C.Kowalczykowski dẫn của Dillingham & Kowalczykowski (2008)|website=}}</ref>
* Khối lượng phân tử của RecB khoảng 134 kDa, của RecC khoảng 129 kDa và của RecD khoảng 67 kDa; do đó tổng khối lượng của cả RecBCD khoảng 330 kDa.
* Tổng số lượng phân tử RecBCD trong mỗi tế bào [[E. coli]] được duy trì khoảng chỉ 10 phân tử RecBCD, bởi vì nhiều hơn sẽ thực sự làm suy yếu sự tái tổ hợp ADN dẫn đến tăng suy thoái nhiễm sắc thể.<ref>{{Chú thích web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15808933|tiêu đề=Dermić D, Halupecki E, Zahradka D, Petranović M Res Microbiol. 2005 Apr; 156(3):304-11.)|website=RecBCD enzyme overproduction impairs DNA repair and homologous recombination in Escherichia coli.}}</ref>
* Tổng số lượng phân tử RecBCD trong mỗi tế bào [[E. coli|''E. coli'']] được duy trì khoảng chỉ 10 phân tử RecBCD, bởi vì nhiều hơn sẽ thực sự làm suy yếu sự tái tổ hợp ADN dẫn đến tăng suy thoái nhiễm sắc thể.<ref>{{Chú thích web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15808933|tiêu đề=Dermić D, Halupecki E, Zahradka D, Petranović M Res Microbiol. 2005 Apr; 156(3):304-11.)|website=RecBCD enzyme overproduction impairs DNA repair and homologous recombination in Escherichia coli.}}</ref>
* Trong trường hợp chỉ muốn mô tả sơ đồ cấu trúc ở dạng đơn giản nhất, người ta thường biểu diễn mỗi enzym trên là một hình tròn hay hình trứng (hình 3 - 11).
* Trong trường hợp chỉ muốn mô tả sơ đồ cấu trúc ở dạng đơn giản nhất, người ta thường biểu diễn mỗi enzym trên là một hình tròn hay hình trứng (hình 3 - 11).
*Bảng sau đây tóm tắt những gen mã hoá các enzym này, mã Quốc tế và chức năng enzym của từng tiểu đơn vị.
*Bảng sau đây tóm tắt những gen mã hoá các enzym này, mã Quốc tế và chức năng enzym của từng tiểu đơn vị.
Dòng 75: Dòng 75:
* Chức năng ATPaza<br>
* Chức năng ATPaza<br>


Tên đầy đủ của chức năng này là ATPase phụ thuộc ADN. Đây thực chất là chức năng thuỷ phân ATP, biến đổi ATP thành ADP và giải phóng năng lượng kèm theo P<sub>i</sub> (tức gốc phôtphat vô cơ) cần dùng khi "cắt" liên kết phôtpho-đi-este của ADN.<ref>https://www.nature.com/scitable/definition/helicase-307</ref><sup>,</sup> <ref>{{Chú thích web|url=https://www.britannica.com/science/nuclease|tiêu đề=Nuclease|website=}}</ref><br>
Tên đầy đủ của chức năng này là ATPase phụ thuộc ADN. Đây thực chất là chức năng thuỷ phân ATP, biến đổi ATP thành ADP và giải phóng năng lượng kèm theo P<sub>i</sub> (tức gốc phôtphat vô cơ) cần dùng khi "cắt" liên kết phôtpho-đi-este của ADN.<ref>https://www.nature.com/scitable/definition/helicase-307</ref><sup>,</sup> <ref>{{Chú thích web|url=https://www.britannica.com/science/nuclease|tiêu đề=Nuclease|website=}}</ref> Nhờ chức năng này, cả tổ hợp như một phân tử có "động cơ" chuyển động được dọc trên ADN mà nó xúc tác.<br>
* Chức năng [[hêlicaza]] (helicase).
* Chức năng [[hêlicaza]] (helicase).


Dòng 81: Dòng 81:


===Chức năng riêng===
===Chức năng riêng===
*Tiểu đơn vị RecB có cả chức năng [[hêlicaza]] và nuclêaza. Nó có thể thủy phân ATP khi ADN tháo xoắn. Từ năm 1985 đã xác định là nó có hoạt tính ATPase phụ thuộc ADN (Hickson et al: "J. Biol. Chem. 260,1224-1229"). Hơn nữa, khả năng này của RecB có thể thay đổi theo cấu trúc và chiều dài ADN.<ref>{{Chú thích web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1311326|tiêu đề=Boehmer PE & Emmerson PT|website=}}</ref> Như trên đã giới thiệu: Rec B có chức năng hêlicaza ở vùng đầu N (đầu aminô -NH<sub>3</sub>) của nó và có chức năng nuclêaza ở vùng đầu C (đầu cacbôxyl -COOH) của nó.<ref> https://mmbr.asm.org/content/76/2/217</ref> Xem mô tả chức năng này ở hình 4.
*Tiểu đơn vị RecB có cả chức năng [[hêlicaza]] và nuclêaza. Nó có thể thủy phân ATP khi ADN tháo xoắn. Từ năm 1985 đã xác định là nó có hoạt tính ATPase phụ thuộc ADN (Hickson et al: "J. Biol. Chem. 260,1224-1229"). Hơn nữa, khả năng này của RecB có thể thay đổi theo cấu trúc và chiều dài ADN.<ref>{{Chú thích web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1311326|tiêu đề=Boehmer PE & Emmerson PT|website=}}</ref> Như trên đã giới thiệu: RecB có chức năng hêlicaza ở vùng đầu N (đầu aminô -NH<sub>3</sub>) của nó và có chức năng nuclêaza ở vùng đầu C (đầu cacbôxyl -COOH) của nó.<ref> https://mmbr.asm.org/content/76/2/217</ref> Xem mô tả chức năng này ở hình 4.


[[Tập_tin:RecBCD_nuclease.png|nhỏ|Hình 4: RecB có 2 vùng chức năng enzym: vùng tách mạch ở đầu '''N''' và cắt ADN (sợi màu đỏ) ở vùng '''C'''.]]
[[Tập_tin:RecBCD_nuclease.png|nhỏ|Hình 4: RecB có 2 vùng chức năng enzym: vùng tách mạch ở đầu '''N''' và cắt ADN (sợi màu đỏ) ở vùng '''C'''.]]


*Tiểu đơn vị RecC nhận biết [[vị trí KAI]], đồng thời "khía" ở một sợi đơn vài ba nuclêôtit từ đầu 3' làm cho đầu 3' nhô "thò" ra ngoài mà tạo điều kiện cho RecA tải lên 3' rồi góp phần sửa chữa đoạn ADN này gây tái tổ hợp tương đồng.<ref>{{Chú thích web|url=https://www.uniprot.org/uniprot/P07648|tiêu đề=RecC|website=}}</ref>
*Tiểu đơn vị RecC nhận biết [[vị trí KAI]], đồng thời "khía" ở một sợi đơn vài ba nuclêôtit từ đầu 3' làm cho đầu 3' nhô "thò" ra ngoài mà tạo điều kiện cho RecA tải lên 3' rồi góp phần sửa chữa đoạn ADN này gây tái tổ hợp tương đồng.<ref name=":0" />
*Tiểu đơn vị RecD có khả năng hêlicaza cả hai chiều (5'-3' và 3'-5') và giải phóng đoạn ADN.<ref>{{Chú thích web|url=https://www.uniprot.org/uniprot/P04993|tiêu đề=RecD|website=}}</ref>
*Tiểu đơn vị RecD có khả năng hêlicaza cả hai chiều (5'-3' và 3'-5') và giải phóng đoạn ADN.<ref>{{Chú thích web|url=https://www.uniprot.org/uniprot/P04993|tiêu đề=RecD|website=}}</ref>


Dòng 92: Dòng 92:
==Cơ chế hoạt động==
==Cơ chế hoạt động==
=== Khởi đầu ===
=== Khởi đầu ===
RecBCD chỉ thực hiện được nhiệm vụ tái tổ hợp của nó khi cả ba tiểu đơn vị trên kết hợp với nhau và trượt đến [[vị trí KAI]] (hình 3). Lúc đó, tổ hợp sẽ xử lí tuần tự như sau:<ref>{{Chú thích web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3372252/|tiêu đề=Gerald R. Smith|website=How RecBCD Enzyme and Chi Promote DNA Break Repair and Recombination.}}</ref>
RecBCD chỉ thực hiện được nhiệm vụ tái tổ hợp của nó khi cả ba tiểu đơn vị trên kết hợp với nhau và trượt đến [[vị trí KAI]] (hình 3). Lúc đó, tổ hợp sẽ xử lí tuần tự như sau:<ref name=":2">{{Chú thích web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3372252/|tiêu đề=Gerald R. Smith|website=How RecBCD Enzyme and Chi Promote DNA Break Repair and Recombination.}}</ref><sup>,</sup> <ref name=":3" /><sup>,</sup> <ref name=":4" />
[[Tập_tin:RecBCD_active.png|thế=|nhỏ|Hình 5: Khi RecBCD gặp trình tự KAI sẽ xảy ra bốn bước tuần tự: 1 - 4 (con đường mũi tên nét rời màu đỏ).]]
[[Tập_tin:RecBCD_active.png|thế=|nhỏ|Hình 5: Khi RecBCD gặp trình tự KAI sẽ xảy ra bốn bước tuần tự: 1 - 4 (con đường mũi tên nét rời màu đỏ).]]
<br>
<br>
Dòng 102: Dòng 102:
=== Tiếp diễn ===
=== Tiếp diễn ===


* RecC và RecD kết hợp với đầu 5' của sợi ADN. RecD được cho là tương tác với RecC và có thể đóng một vai trò trong việc định hướng đầu 5'. Chúng tách hai sợi đã rời nhau và tạo vòng, rồi cắt sợi có [[vị trí KAI]] (CHI site trong hình 6).<ref name=":3">{{Chú thích web|url=https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/recbcd|tiêu đề=J.F. Petrosino ... S.M. Rosenberg: RecBCD Enzyme, Pathway|website=}}</ref>
{{Đang dịch 2 (nguồn)|ngày=19

|tháng=11
[[Tập tin:RecBCD nicks.png|nhỏ|Hình 6: RecBCD cắt sợi KAI (CHI).]]
|năm=2018
{{Đang sửa đổi}}
|1 =
}}
== Nguồn trích dẫn ==
{{tham khảo|2}}
[[Thể loại:Sinh học]]
[[Thể loại:Di truyền học]]
[[Thể loại:Di truyền học phân tử]]

Phiên bản lúc 09:16, ngày 22 tháng 11 năm 2018

Êxô-đêôxy-ribônuclêaza V (RecBCD)
Hình 1: Cấu trúc tinh thể của RecBCD. RecB = lục, RecC = lam, RecD = đỏ, đoạn xoắn kép ADN bất kỳ mà enzyme bị ràng buộc có màu nâu.
Mã định danh (ID)
Mã EC3.1.11.5
Mã CAS37350-26-8
Các dữ liệu thông tin
IntEnzIntEnz view
BRENDABRENDA entry
ExPASyNiceZyme view
KEGGKEGG entry
MetaCycchu trình chuyển hóa
PRIAMprofile
Các cấu trúc PDBRCSB PDB PDBj PDBe PDBsum

RecBCD là tên thường gọi một phức hợp enzym đa chức năng của trực khuẩn lị E.coli có khả năng sửa chữa ADN trong quá trình tái tổ hợp tương đồng của vi khuẩn này.[1], [2]

RecBCD (phát âm tiếng Anh: /rɛk bi si di/, tiếng Việt: rêc bcd) theo danh pháp phân loại enzym Quốc tế có kí hiệu (mã EC): EC 3.1.11.5.[3] Nhưng tuỳ trường hợp mà còn được gọi bằng nhiều tên khác theo chức năng của nó bằng các thuật ngữ tiếng Anh như:


- Exodeoxyribonuclease V (ê-xô-đê-ô-xi-ri-bô-nu-clê-aza Năm),

- Exonuclease V (ê-xô-nu-clê-aza Năm),

- Escherichia coli exonuclease V (E. coli ê-xô-nu-clê-aza Năm),

- RecBCDnase (Rêc BCD-naza),

- Deoxyribonuclease BCD (đê-ô-xi-ri-bô-nu-clê-aza BCD),

v.v

Cấu trúc

  • RecBCD là một tổ hợp enzym phức tạp, gồm ba tiểu đơn vị (subunit) khác nhau là RecB và RecC với RecD liên kết với nhau tạo thành, mỗi tiểu đơn vị là một enzym (hình 1).
  • Trong lịch sử nghiên cứu Sinh học E.coli, các nhà khoa học phát hiện RecA trước, có chức năng riêng, rồi mới tìm thấy RecB và RecC; sau đó lại phát hiện thêm RecD có chức năng phối hợp với RecB và RecC, nên đặt tên phức hợp này là RecBCD.[4]
  • Mỗi tiểu đơn vị là một enzym có cấu trúc riêng biệt và có chức năng độc lập riêng.[5]
  • Trong cấu trúc mạch thẳng (chuỗi pôlypeptit), mỗi tiểu đơn vị có các đặc điểm sau:[6], [7]

- RecB gồm 1180 axit amin chia làm hai vùng chính : vùng N có chức năng hêlicaza được chia thành 7 miền (1, 1a, 2 … 6 trong đoạn màu cam ở hình 2) đặc trưng cho loại SF1 ; vùng C (đoạn tô màu hồng ở hình 2) có chức năng đa nuclease với kí hiệu "Nuc" theo mô hình nuclease 3, xúc tác chủ yếu đến aspartate và lysine.

- RecC (đoạn xanh da trời ở hình 2) gồm 1122 axit amin, không có tương đồng đáng kể với các protein khác, nhưng có điểm nhận biết vị trí KAI (CHI site).

- RecD (đoạn màu tím ở hình 2) gồm 608 axit amin, chứa bảy miền đặc trưng của SF1 như RecB. SF1 là tên tắt của "steroidogenic factor 1" một loại hêlicaza cho ADN (DNA Helicase) [8]

Hình 2: Các vùng của mỗi tiểu đơn vị trong RecB (màu cam), RecC (da trời) và RecD (tím).
  • Khối lượng phân tử của RecB khoảng 134 kDa, của RecC khoảng 129 kDa và của RecD khoảng 67 kDa; do đó tổng khối lượng của cả RecBCD khoảng 330 kDa.
  • Tổng số lượng phân tử RecBCD trong mỗi tế bào E. coli được duy trì khoảng chỉ 10 phân tử RecBCD, bởi vì nhiều hơn sẽ thực sự làm suy yếu sự tái tổ hợp ADN dẫn đến tăng suy thoái nhiễm sắc thể.[9]
  • Trong trường hợp chỉ muốn mô tả sơ đồ cấu trúc ở dạng đơn giản nhất, người ta thường biểu diễn mỗi enzym trên là một hình tròn hay hình trứng (hình 3 - 11).
  • Bảng sau đây tóm tắt những gen mã hoá các enzym này, mã Quốc tế và chức năng enzym của từng tiểu đơn vị.
Gen Chuỗi Prôtêin (mã) Chức năng chính
RecB β (beta) P08394 Hêlicaza 3'-5', Nuclêaza.
RecC γ (gamma) P07648 Nhận biết vị trí KAI (CHI site)
RecD α (alpha) P04993 Hêlicaza 5'-3'.

Chức năng

Chức năng chung

Hình 3: Tổ hợp RecBCD đang tiến đến vị trí KAI (CHI site).

RecBCD là phức hợp prôtêin nhiều chức năng, trong đó chức năng chủ chốt là gây tái tổ hợp tương đồng ở vi khuẩn. Những chức năng này chỉ thực hiện khi các tiểu đơn vị đã liên kết với nhau và ở vị trí KAI (hình 3)

  • Chức năng êxônuclêaza ADN.

Đây là chức năng của lớp enzym nuclease, nhưng chỉ cắt bỏ liên kết phôtpho-đi-este ở đầu mút phân tử ADN, nghĩa là cắt đứt chuỗi pôlynuclêôtit của ADN ở phía đầu chuỗi. Chức năng này cần năng lượng (ATP), nên còn gọi là êxônuclêaza phụ thuộc ATP. Nó có thể thực hiện :


- Chức năng êxônuclêaza phụ thuộc ATP sợi đơn.
- Chức năng êxônuclêaza phụ thuộc ATP sợi kép.

  • Chức năng ATPaza

Tên đầy đủ của chức năng này là ATPase phụ thuộc ADN. Đây thực chất là chức năng thuỷ phân ATP, biến đổi ATP thành ADP và giải phóng năng lượng kèm theo Pi (tức gốc phôtphat vô cơ) cần dùng khi "cắt" liên kết phôtpho-đi-este của ADN.[10], [11] Nhờ chức năng này, cả tổ hợp như một phân tử có "động cơ" chuyển động được dọc trên ADN mà nó xúc tác.

Đây là chức năng góp phần làm chuỗi ADN xoắn kép duỗi thẳng, đồng thời "cắt" các liên kết hy-đrô giữa hai mạch làm tách mạch kép thành hai mạch đơn, gọi tắt là "tháo xoắn – tách mạch".[12] Xem chi tiết về chức năng này ở trang hêlicaza.

Chức năng riêng

  • Tiểu đơn vị RecB có cả chức năng hêlicaza và nuclêaza. Nó có thể thủy phân ATP khi ADN tháo xoắn. Từ năm 1985 đã xác định là nó có hoạt tính ATPase phụ thuộc ADN (Hickson et al: "J. Biol. Chem. 260,1224-1229"). Hơn nữa, khả năng này của RecB có thể thay đổi theo cấu trúc và chiều dài ADN.[13] Như trên đã giới thiệu: RecB có chức năng hêlicaza ở vùng đầu N (đầu aminô -NH3) của nó và có chức năng nuclêaza ở vùng đầu C (đầu cacbôxyl -COOH) của nó.[14] Xem mô tả chức năng này ở hình 4.
Hình 4: RecB có 2 vùng chức năng enzym: vùng tách mạch ở đầu N và cắt ADN (sợi màu đỏ) ở vùng C.
  • Tiểu đơn vị RecC nhận biết vị trí KAI, đồng thời "khía" ở một sợi đơn vài ba nuclêôtit từ đầu 3' làm cho đầu 3' nhô "thò" ra ngoài mà tạo điều kiện cho RecA tải lên 3' rồi góp phần sửa chữa đoạn ADN này gây tái tổ hợp tương đồng.[5]
  • Tiểu đơn vị RecD có khả năng hêlicaza cả hai chiều (5'-3' và 3'-5') và giải phóng đoạn ADN.[15]
  • RecA không thuộc phức hợp này, nhưng đóng vai trò quan trọng cho hoạt động của cả phức hợp RecBCD. Ở E.coli K12, RecA (hay zab) là một prôtêin mã hoá bởi gen cùng tên ở lô-cut 58, có chức năng SOS prophage nghĩa là "báo động cấp cứu" khi có sự lây nhiễm thể thực khuẩn.[16], [17] Các prophage (mầm thể thực khuẩn) thực chất là vật liệu di truyền của thể thực khuẩn, được chèn vào bộ gen của vi khuẩn qua lây nhiễm (transfection) và có thể tạo ra các thể thực khuẩn nếu được kích hoạt thích hợp.

Cơ chế hoạt động

Khởi đầu

RecBCD chỉ thực hiện được nhiệm vụ tái tổ hợp của nó khi cả ba tiểu đơn vị trên kết hợp với nhau và trượt đến vị trí KAI (hình 3). Lúc đó, tổ hợp sẽ xử lí tuần tự như sau:[18], [19], [20]

Hình 5: Khi RecBCD gặp trình tự KAI sẽ xảy ra bốn bước tuần tự: 1 - 4 (con đường mũi tên nét rời màu đỏ).


  • - Bước 1 : RecC nhận biết vị trí KAI khi trượt đến vị trí này (hình 5.1).
  • - Bước 2 : RecC tín hiệu về "trung tâm" của RecD báo ngừng hoạt động (hình 5.2).
  • - Bước 3 : RecD khi đã ngừng hoạt động, sẽ tín hiệu về "trung tâm" của RecB cắt đoạn ADN (hình 5.3).
  • - Bước 4 : RecB khởi động chức năng nuclêaza (hình 5.4), tiếp tục dãn xoắn và tải RecA.

Tiếp diễn

  • RecC và RecD kết hợp với đầu 5' của sợi ADN. RecD được cho là tương tác với RecC và có thể đóng một vai trò trong việc định hướng đầu 5'. Chúng tách hai sợi đã rời nhau và tạo vòng, rồi cắt sợi có vị trí KAI (CHI site trong hình 6).[19]
Hình 6: RecBCD cắt sợi KAI (CHI).
  1. ^ “RECBCD: A molecular machine for DNA repair”.
  2. ^ “Exonuclease V (RecBCD)”.
  3. ^ https://enzyme.expasy.org/EC/3.1.11.5
  4. ^ “SK Amundsen, AF Taylor, AM Chaudhury & GR Smith”. RecD: the gene for an essential third subunit of exonuclease V.
  5. ^ a b “RecC”.
  6. ^ “Mark S. Dillingham & Stephen C. Kowalczykowski”. RecBCD Enzyme and the Repair of Double-Stranded DNA Breaks.
  7. ^ “T.L.Pavankumar, J.C.Exell & S.C.Kowalczykowski dẫn của Dillingham & Kowalczykowski (2008)”.
  8. ^ “Structure and Mechanisms of SF1 DNA Helicases”.
  9. ^ “Dermić D, Halupecki E, Zahradka D, Petranović M Res Microbiol. 2005 Apr; 156(3):304-11.)”. RecBCD enzyme overproduction impairs DNA repair and homologous recombination in Escherichia coli.
  10. ^ https://www.nature.com/scitable/definition/helicase-307
  11. ^ “Nuclease”.
  12. ^ “LES MÉCANISMES DE RECOMBINAISON”.
  13. ^ “Boehmer PE & Emmerson PT”.
  14. ^ https://mmbr.asm.org/content/76/2/217
  15. ^ “RecD”.
  16. ^ Phạm Thành Hổ: "Di truyền học"- NXB Giáo dục, 1998
  17. ^ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC431681/
  18. ^ “Gerald R. Smith”. How RecBCD Enzyme and Chi Promote DNA Break Repair and Recombination.
  19. ^ a b “J.F. Petrosino ... S.M. Rosenberg: RecBCD Enzyme, Pathway”.
  20. ^ Lỗi chú thích: Thẻ <ref> sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên :4
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=RecBCD&oldid=45018388”