第六节 真核生物的DNA复制,一、DNA半保留复制有关的酶类及蛋白因子,1、真核细胞DNA聚合酶的分类及功能,酶的名称 功能 Pol α 引物合成Polβ 损伤修复Polγ 线粒体DNA复制及损伤修复Polδ 复制酶(前导链)Polε 复制酶(滞后链)及修复Polξ 损伤修复Polη 损伤修复Polι 损伤修复…… 损伤修复,,,,真核细胞几种主要DNA聚合酶的性质,DNA聚合酶 α β γ δ ε 分子量(KD) > 250 36-38 160-300 170 256 细胞定位 核 核 线粒体 核 核 3’ →5’外切酶 无 无 有 有 有 引物酶 有 无 无 无 无 细胞功能 引发 修复 复制 复制 复制 修复,,,,酶及有关因子蛋白质(英文代号) 功能 起始蛋白 起点识别复合物(ORC) 增殖细胞核抗原(PCNA) 滑动钳,与合成连续性有关 螺旋酶 MCM蛋白 拓朴异构酶(TopoI,TopoII ) 释放张力,解缠绕 复制蛋白A(RPA) 单链结合 复制因子C(RFC) 滑动钳载体 DNA连接酶 连接冈崎片段及参与修复 核酸酶H(RNaseH) 去除RNA引物 側翼核酸内切酶I(FENI) 去除RNA引物 MF1 外切核酸酶 Dna2 解旋酶,2、真核生物DNA复制相关蛋白质因子,,,功能 细菌 真核细胞合成的主要酶 Pol III核心酶 Pol δ、Pol 拓扑异构 gyrase (旋转酶) TopI、TopII 解旋酶 Dna B、 Rep MCM(mini chromosome maintenance protein )维持单链 SSB RPA 引物合成 DnaG Pol α/引发酶 滑动夹 Pol III的β亚基 PCNA 夹子装载 Pol III的γ亚基复合物 RFC 连接反应 连接酶 连接酶RNA去除 Pol I RNaseH, FEN1,Dna2解旋酶, MF1,,,,3、细菌与真核生物复制具有相似功能组分的比较,4、真、原核DNA复制的主要差别,复制原点数目复制叉移动速率冈崎片断大小参与蛋白因子的种类连续启动复制引发酶合成产物,二、SV40 DNA复制,SV40基因组为5kb,双链环状DNA。
只有一个复制原点,包括几个必要的元件:,① 四个5′-GAGGC-3′序列,是大T抗原结合位点② 一个15bp的不严格回文结构,最早解链区域③ 一个只有A-T组成的17bp区域,促进解链RF-C is a five-subunit complexAll subunits are related in sequence and have ATP binding motifsATP hydrolysis by RF-C is associated with the loading of PCNARF-C is the functional homolog of the clamp-loader g complex,A. 一种夹子载体蛋白RFC与DNA结合B. 夹子载体与PCNA装配成滑动夹子C. DNA聚合酶与滑动夹子相结合,开始沿模板前进D. PCNA的结构,PCNA的三个亚基形成一个环,DNA从大孔中 间自由通过Polymerase switching occurs even on lagging strands;pol is involved,,,,,Get rid of RNA,A:RPA, 一种单链DNA结合蛋白,结合到单链模板上,使连续的复制叉解开双链,,B:在聚合酶α/引发酶作用下开始合成RNA引物,真核生物DNA复制叉结构示意图,增殖细胞核抗原,三、酵母DNA复制起始过程,酵母有多个复制起始点(origins of replication, ori)。
复制起始点有特殊的序列,称自主复制序列(ARS)一个大的蛋白复合物称起点识别复合物(origin recognition complex,ORC)结合在起始位点上,组装成复制叉起始辩认复合物(,ORC,),,小染色体维持蛋白(,MCM,),,复制蛋白,A,,解旋酶,,RNA,引物,,DNA,,DNA,,A:起始辩认复合物(ORC)结合到起始位点上B:MCM结合C:起始复合物被激活,解旋酶活性打开双螺旋结构RPA结合到单链单链区被扩大D:聚合酶α/引发酶 复合物合成RNA 引物和iDNAE:聚合酶δ/ 延长链复制起始的激活过程由细胞周期素和细胞周期依赖蛋白激酶调节G1,四、复制过程中的核小体结构,全保留?半保留?随机分布?如何排列?14C,15N,3H蛋白合成抑制剂 放线菌酮,五、真核生物染色体 DNA末端补齐模式,复制保真性,4、引物;5、碱基错配修复,。