28.8. В клетках Е. coli присутствует три ДНК-полимеразы
Клетки Е. coli содержат три различных ДНК-полимеразы, обозначаемые I, II и III (табл. 28-1). Наиболее широко распространенная из них - это ДНК-полимераза I, тот фермент, который был описан выше. Хотя Корнберг показал, что этот фермент способен реплицировать в пробирке целую молекулу ДНК мелкого вируса
с образованием биологически активной дочерней ДНК, мы знаем, что ДНК-полимераза I - это не главный фермент, осуществляющий элонгацию ДНК в клетке. ДНК-полимераза I действительно принимает участие в репликации, но, как мы увидим позже, особым образом.
В интактных клетках Е. coli за элонгацию цепи ДНК отвечает главным образом ДНК-полимераза III.
Таблица 28-1. ДНК-полимеразы Е. coli
Рис. 28-9. Холофермент ДНК-полимеразы III. Он состоит из собственно полимеразы (субъединица а) и ряда других субъединиц.
Она функционирует в форме большого комплекса с мол. массой
, называемого холоферментом ДНК-полимеразы III (рис. 28-9). Этот комплекс содержит в своем составе ион
и требует для работы наличия ионов
Ему также необходимы матрица и затравка, без которых он не может инициировать процесс репликации. Подобно ДНК-полимеразе I, он удлиняет ДНК в направлении
присоединяя новые нуклеотиды к З-концу цепи-затравки. Холофермент состоит из нескольких субъединиц. Субъединица
, или кополимераза III, необходима для узнавания и связывания цепи-затравки, роль которой выполняет родительская ДНК. Как только холофермент присоединяется к правильному месту инициации, кополимераза III высвобождается из комплекса. Элонгацию цепи дочерней ДНК осушествляет оставшийся комплекс ДНК-полимеразы III. Оба фермента - ДНК-полимераза I и ДНК-полимераза III - обладают тремя ферментативными активностями. Кроме полимеразной активности они имеют
и 3 -
-экзонуклеазные активности, т. е. они могут отщеплять концевые нуклеотиды с любого конца цепи ДНК. Позже мы увидим, в чем смысл экзонуклеазных активностей ДНК-полимераз. Функция ДНК-полимеразы II пока неизвестна.
Теперь рассмотрим некоторые проблемы, которые возникают при формировании наших представлений о репликации ДНК.