DNA 중합 효소
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1. 개요[편집]
DNA Polymerase
DNA를 합성하는 효소이다.
단일 활성 부위를 이용하여 dATP, dGTP, dCTP, dTTP의 추가를 촉매하고 잘못 짝지어진 염기쌍을 수선한다. 당연히 정확한 염기쌍이 짝지어지는지를 모니터링 하는 DNA 중합 효소도 존재한다.
DNA 결합 단백질과 다르게 특정 염기서열에 결합하지는 않는다.
2. 종류[편집]
종마다 조금씩 다른 서열을 가지며 같은 종 내에서도 여러 종류가 있다.
원핵생물의 중합효소는 로마 숫자로 'pol I'처럼 표기하고, 진핵생물의 중합효소는 그리스 문자로 'pol α'처럼 표기한다.[1]
대표적으로 DNA 중합효소인 pol α와 pol III는 상보적인 DNA를 합성해주고, pol I과 pol δ, pol ε은 잘못 짝지어진 염기쌍을 수선하는 역할을 한다.
이외에도 고온 환경[2]을 요구하는 중합 효소 연쇄 반응에 쓰이는 Taq 중합효소, Pfu 중합효소[3] 등이 있다.
3. 기능[편집]
DNA의 복제가 이루어질 때 주형 가닥에 상보적인 가닥을 합성, 신장하는 역할을 한다. 기능적 단위인 도메인을 이용해 설명할 때 손으로 비유되며, 손바닥 도메인, 손가락 도메인, 엄지 도메인으로 나누어진다.
3.1. 손바닥 도메인[편집]
상보적인 DNA가 합성될 부위에 2가 금속 이온을 결합시켜 안정화시키고 염기쌍이 제대로 짝지어지는지 모니터링한다. 이 때, 결합되는 금속 이온은 3'의 OH를 O-로 만들어주는 금속 이온 A와 5'의 인산기의 음전하를 중화시켜주는 금속 이온 B가 있다.
3.2. 손가락 도메인[편집]
주로 어린아이에게 사탕을 주는 것으로 비유된다. 어린아이가 사탕을 다 먹을 때까지 놓지 않는 것처럼 손가락 도메인도 DNA의 복제가 끝날 때까지 DNA를 붙잡고 있는 역할을 한다. 티로신 부분은 벤젠고리와 하이드록시기를 가지기 때문에 dNTP의 염기 사이의 상호작용을 축적한다. 라이신과 아르기닌은 양전하를 가지고 있기 때문에 음전하인 DNA 간의 반발력을 안정화시킨다.
3.3. 엄지 도메인[편집]
프라이머와 효소의 활성부위의 위치를 정확하게 유지시키고, 효소와 최근 합성된 DNA 간의 강한 결합을 유지한다. 이때 활성부위 이후의 포스포다이에스터 골격을 즉시 90도 가량 회전시킨다.
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